Калкулатор на позицията на небесни тела: височина и азимут
Изчислете височината и азимута на Слънцето, Луната, планетите и ярките звезди за произволно място, дата и час. Показва пряко изкачване, деклинация и небесна карта.
Калкулатор на позицията на небесни тела
Разберете къде на небето се намира звезда, планета, Слънцето или Луната от произволно място на Земята, на произволна дата и час. Резултатите се дават като височина над хоризонта и азимут, измерен от север.
Десетични градуси. Географската ширина е положителна на север, географската дължина е положителна на изток.
Накъде да гледате
Метод
Позициите идват от стандартните алгоритми в книгата на Меус, Astronomical Algorithms. Датата се преобразува в юлиански ден 2460483.00000, от който се получават прякото изкачване и деклинацията на тялото; географската дължина на наблюдателя и звездното време след това дават височината и азимута.
Документация
Този калкулатор изчислява къде на небето се появява небесно тяло, от дадено място и в даден момент. Той дава две числа: височина, ъгълът над хоризонта, и азимут, посоката по компаса, измерена от север.
Височина и азимут
Височината се измерва в градуси от хоризонта. Тя е 0° на хоризонта и 90° точно над главата, в точката, наречена зенит. Отрицателна височина означава, че тялото е под хоризонта и не може да се види.
Азимутът се измерва в градуси по посока на часовниковата стрелка от север. Северът е 0°, изтокът е 90°, югът е 180°, а западът е 270°. Двата ъгъла заедно сочат една точка на небето, по същия начин, по който адресът на улица сочи една конкретна сграда.
Тази двойка се нарича хоризонтална координатна система. Тя зависи от това къде стои наблюдателят и от времето, защото Земята се върти.
Как работи изчислението
- Датата и часът се преобразуват в юлиански ден, непрекъснато броене на дни, използвано в астрономията.
- Изчисляват се прякото изкачване и деклинацията на тялото. Това са неподвижни координати на небето, подобни на географската дължина и ширина, проектирани навън върху небесната сфера.
- Изчислява се гринуичкото звездно време и се съчетава с географската дължина на наблюдателя, за да се получи местното звездно време.
- Часовият ъгъл е местното звездно време минус прякото изкачване. Той показва колко далече е тялото от меридиана на наблюдателя.
- Височината и азимутът следват от часовия ъгъл, деклинацията и географската ширина на наблюдателя:
sin(височина) = sin(географска ширина) × sin(деклинация) + cos(географска ширина) × cos(деклинация) × cos(часов ъгъл)
Откъде идват позициите
Различните тела се нуждаят от различни модели.
- Слънцето използва теорията с ниска точност за Слънцето от книгата на Меус, глава 25, точна до около 0.01°.
- Луната използва най-големите периодични членове от лунната теория на Меус, глава 47, точна до около 0.05°.
- Планетите използват кеплеровите елементи, публикувани от JPL, за приблизителни позиции на големите планети. Те са валидни от 1800 до 2050 г. и точни до няколко дъгови минути.
- Звездите използват каталожни позиции за епохата J2000.0, прецесирани до датата на изчислението.
Рефракция
Въздухът пречупва светлината, така че тяло ниско на небето изглежда по-високо, отколкото е геометрично. Ефектът е около 0.5° при хоризонта и намалява бързо с височината, до около 0.03° при 45°. Калкулаторът показва геометричната височина и височината след добавяне на рефракцията.
Пример
От Кралската обсерватория в Гринич, на географска ширина 51.4778° северна и географска дължина 0.0015° западна, на 21 юни 2024 г. в 12:00 UTC, Слънцето стои на около 62° над хоризонта и почти точно на юг. Това е близо до най-високата точка, която Слънцето изобщо достига от тази географска ширина, защото по време на лятното слънцестоене деклинацията на Слънцето е в най-северната си точка, около +23.44°.
Често задавани въпроси
Каква е разликата между височина и деклинация?
Деклинацията е неподвижна спрямо небето и не зависи от наблюдателя. Височината зависи от това къде стои наблюдателят и от часа на деня, защото въртенето на Земята пренася небето покрай него.
Защо часът се задава в UTC?
UTC премахва всяка неяснота, породена от часовите зони и лятното часово време. Преобразувайте местния часовников час в UTC, преди да го въведете.
Защо една звезда може да остане под хоризонта цял ден?
Звезда с деклинация, далече от полукълбото на наблюдателя, никога не изгрява там. Канопус, с деклинация −52.7°, никога не се появява от 60° северна ширина.
Колко точно е това?
Слънцето и звездите са точни до малка част от градус, Луната до около 0.05°, а планетите до няколко дъгови минути в периода от 1800 до 2050 г. Това е много по-фино, отколкото окото може да различи, и достатъчно точно за насочване на телескоп с широко зрително поле.
Защо Полярната звезда стои на височина, близка до моята географска ширина?
Полярната звезда е много близо до северния небесен полюс, а височината на полюса се равнява на географската ширина на наблюдателя. Тази връзка е помагала на моряците да намират географската си ширина в продължение на векове.