Taivaankappaleen sijainnin laskuri: korkeus ja atsimuutti
Laske Auringon, Kuun, planeettojen ja kirkkaiden tähtien korkeus ja atsimuutti mille tahansa paikalle, päivämäärälle ja kellonajalle. Näyttää rektaskension, deklinaation ja tähtikartan.
Taivaankappaleen sijainnin laskuri
Selvitä, missä tähti, planeetta, Aurinko tai Kuu sijaitsee taivaalla mistä tahansa maapallon paikasta katsottuna, minä tahansa päivänä ja kellonaikana. Tulokset annetaan korkeutena horisontista ja atsimuuttina pohjoisesta mitattuna.
Desimaaliasteina. Leveysaste on positiivinen pohjoisessa, pituusaste positiivinen idässä.
Mihin katsoa
Menetelmä
Sijainnit perustuvat Meeusin teoksen Astronomical Algorithms vakioalgoritmeihin. Päivämäärä muunnetaan juliaaniseksi päiväksi 2460483.00000, josta saadaan kappaleen rektaskensio ja deklinaatio; havaitsijan pituusaste ja tähtiaika antavat sitten korkeuden ja atsimuutin.
Dokumentaatio
Tämä laskuri selvittää, missä taivaankappale näkyy taivaalla tietystä paikasta ja tiettynä hetkenä katsottuna. Se antaa kaksi arvoa: korkeuden, joka on kulma horisontin yläpuolella, ja atsimuutin, joka on suunta pohjoisesta mitattuna.
Korkeus ja atsimuutti
Korkeus mitataan asteina horisontista. Se on 0° horisontissa ja 90° suoraan pään yläpuolella, kohdassa jota kutsutaan zeniitiksi. Negatiivinen korkeus tarkoittaa, että kappale on horisontin alapuolella eikä sitä voi nähdä.
Atsimuutti mitataan asteina myötäpäivään pohjoisesta. Pohjoinen on 0°, itä on 90°, etelä on 180° ja länsi on 270°. Yhdessä nämä kaksi kulmaa osoittavat yhden pisteen taivaalla, samaan tapaan kuin osoite osoittaa yhden rakennuksen.
Tätä paria kutsutaan horisonttikoordinaatistoksi. Se riippuu siitä, missä havaitsija seisoo, ja kellonajasta, koska Maa pyörii.
Miten laskenta toimii
- Päivämäärä ja kellonaika muunnetaan juliaaniseksi päiväksi, joka on astronomiassa käytetty jatkuva päivien laskenta.
- Kappaleen rektaskensio ja deklinaatio lasketaan. Ne ovat kiinteitä koordinaatteja taivaalla, samaan tapaan kuin pituus- ja leveysaste projisoituna ulospäin taivaanpallolle.
- Greenwichin tähtiaika lasketaan ja yhdistetään havaitsijan pituusasteeseen paikallisen tähtiajan saamiseksi.
- Tuntikulma on paikallinen tähtiaika miinus rektaskensio. Se kertoo, kuinka kaukana kappale on havaitsijan meridiaanista.
- Korkeus ja atsimuutti saadaan tuntikulmasta, deklinaatiosta ja havaitsijan leveysasteesta:
sin(korkeus) = sin(leveysaste) × sin(deklinaatio) + cos(leveysaste) × cos(deklinaatio) × cos(tuntikulma)
Mistä sijainnit tulevat
Eri kappaleet tarvitsevat erilaisia malleja.
- Auringolle käytetään Meeusin luvun 25 matalan tarkkuuden aurinkoteoriaa, joka on tarkka noin 0.01° tarkkuudella.
- Kuulle käytetään Meeusin luvun 47 kuuteorian suurimpia jaksollisia termejä, jotka ovat tarkkoja noin 0.05° tarkkuudella.
- Planeetoille käytetään JPL:n julkaisemia Keplerin ratoja, jotka antavat suurten planeettojen likimääräiset sijainnit. Ne ovat voimassa vuosina 1800–2050 ja tarkkoja muutaman kaariminuutin verran.
- Tähdille käytetään luettelosijainteja epookille J2000.0, jotka on korjattu prekessiolla laskentapäivämäärään asti.
Refraktio
Ilma taittaa valoa, joten matalalla taivaalla oleva kappale näyttää korkeammalta kuin se geometrisesti on. Vaikutus on horisontissa noin 0.5° ja pienenee nopeasti korkeuden kasvaessa, ollen 45° korkeudella enää noin 0.03°. Laskuri näyttää sekä geometrisen korkeuden että korkeuden refraktion lisäämisen jälkeen.
Esimerkki
Greenwichin kuninkaallisesta observatoriosta, leveysasteella 51.4778° pohjoista ja pituusasteella 0.0015° läntä, 21. kesäkuuta 2024 kello 12:00 UTC, Aurinko on noin 62° horisontin yläpuolella ja lähes suoraan etelässä. Se on lähellä korkeinta pistettä, jonka Aurinko koskaan saavuttaa tältä leveysasteelta, koska kesäkuun päivänseisaus on hetki, jolloin Auringon deklinaatio on pohjoisimmillaan, noin +23.44°.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on korkeudella ja deklinaatiolla?
Deklinaatio on kiinteä suhteessa taivaaseen eikä riipu havaitsijasta. Korkeus riippuu siitä, missä havaitsija seisoo, ja vuorokaudenajasta, koska Maan pyöriminen kuljettaa taivasta mukanaan.
Miksi kellonaika kysytään UTC-muodossa?
UTC poistaa aikavyöhykkeiden ja kesäajan aiheuttaman epäselvyyden. Muunna paikallinen kellonaika UTC-ajaksi ennen sen syöttämistä.
Miksi tähti voi olla horisontin alapuolella koko päivän?
Tähti, jonka deklinaatio on kaukana havaitsijan pallonpuoliskosta, ei koskaan nouse siellä. Canopus, jonka deklinaatio on −52.7°, ei koskaan näy 60° pohjoisesta.
Kuinka tarkka tämä on?
Aurinko ja tähdet ovat tarkkoja pienen asteen murto-osan verran, Kuu noin 0.05° tarkkuudella ja planeetat muutaman kaariminuutin verran vuosina 1800–2050. Tämä on paljon tarkempaa kuin silmä pystyy arvioimaan, ja riittää laajakenttäisen kaukoputken suuntaamiseen.
Miksi Pohjantähti on korkeudella, joka on lähellä omaa leveysastettani?
Pohjantähti on hyvin lähellä pohjoista taivaannapaa, ja navan korkeus on yhtä suuri kuin havaitsijan leveysaste. Tätä yhteyttä merenkulkijat ovat käyttäneet vuosisatoja leveysasteensa selvittämiseen.