Kalkulator položaja nebesnih teles: višina in azimut

Ta kalkulator izračuna, kje na nebu se nahaja nebesno telo z danega mesta ob danem trenutku. Poda dve vrednosti: višino, kot nad obzorjem, in azimut, smer kompasa, merjeno od severa.

Višina in azimut

Višina se meri v stopinjah od obzorja. Znaša 0° na obzorju in 90° natanko nad glavo, v točki, imenovani zenit. Negativna višina pomeni, da je telo pod obzorjem in ga ni mogoče videti.

Azimut se meri v stopinjah v smeri urinega kazalca od severa. Sever je 0°, vzhod 90°, jug 180° in zahod 270°. Skupaj oba kota določata eno samo točko na nebu, podobno kot naslov določa eno samo stavbo.

Ta par se imenuje horizontalni koordinatni sistem. Odvisen je od tega, kje stoji opazovalec, in od časa, ker se Zemlja vrti.

Kako poteka izračun

1. Datum in čas se pretvorita v julijanski dan, tekoče štetje dni, ki se uporablja v astronomiji.
2. Izračunata se rektascenzija in deklinacija telesa. To sta nepremični koordinati na nebu, podobni zemljepisni dolžini in širini, projicirani navzven na nebesno kroglo.
3. Izračuna se greenwiški zvezdni čas, ki se združi z zemljepisno dolžino opazovalca in tako da lokalni zvezdni čas.
4. Urni kot je lokalni zvezdni čas minus rektascenzija. Pove, kako daleč je telo od opazovalčevega poldnevnika.
5. Višina in azimut sledita iz urnega kota, deklinacije in zemljepisne širine opazovalca:

sin(altitude) = sin(latitude) × sin(declination) + cos(latitude) × cos(declination) × cos(hour angle)

Od kod izvirajo položaji

Različna telesa potrebujejo različne modele.

• Sonce uporablja nizko natančno sončno teorijo iz Meeusa, 25. poglavje, natančno na približno 0,01°.
• Luna uporablja največje periodične člene lunarne teorije iz Meeusa, 47. poglavje, natančne na približno 0,05°.
• Planeti uporabljajo Keplerjeve elemente, ki jih objavlja JPL, za približne položaje velikih planetov. Veljajo od leta 1800 do 2050 in so natančni na nekaj ločnih minut.
• Zvezde uporabljajo kataloške položaje za epoho J2000.0, precesirane do datuma izračuna.

Refrakcija

Zrak upogiba svetlobo, zato se telo nizko na nebu zdi višje, kot je geometrijsko v resnici. Učinek znaša okoli 0,5° na obzorju in hitro pada z višino, na približno 0,03° pri 45°. Kalkulator prikaže geometrijsko višino in višino po dodani refrakciji.

Primer

Iz kraljevega observatorija v Greenwichu, na zemljepisni širini 51,4778° severno in dolžini 0,0015° zahodno, 21. junija 2024 ob 12:00 UTC, je Sonce približno 62° nad obzorjem in skoraj natanko na jugu. To je blizu najvišji točki, ki jo Sonce kdaj doseže na tej širini, ker je junijski solsticij trenutek, ko je deklinacija Sonca najbolj severna, približno +23,44°.

Pogosta vprašanja

Kakšna je razlika med višino in deklinacijo?

Deklinacija je nepremična glede na nebo in ni odvisna od opazovalca. Višina je odvisna od tega, kje opazovalec stoji, in od časa dneva, ker vrtenje Zemlje premika nebo.

Zakaj se čas zahteva v UTC?

UTC odpravi vsakršno dvoumnost zaradi časovnih pasov in poletnega časa. Pred vnosom pretvorite lokalni čas v UTC.

Zakaj je lahko zvezda ves dan pod obzorjem?

Zvezda z deklinacijo, ki je daleč od opazovalčeve poloble, tam nikoli ne vzide. Kanop, z deklinacijo −52,7°, se z 60° severne širine nikoli ne pokaže.

Kako natančno je to?

Sonce in zvezde so natančni na majhen del stopinje, Luna na približno 0,05°, planeti pa na nekaj ločnih minut med letoma 1800 in 2050. To je veliko bolj natančno, kot lahko razloči oko, in dovolj za usmeritev teleskopa s širokim vidnim poljem.

Zakaj je Severnica na višini, blizu moji zemljepisni širini?

Severnica je zelo blizu severnega nebesnega pola, višina pola pa je enaka zemljepisni širini opazovalca. To razmerje so mornarji stoletja uporabljali za določanje svoje zemljepisne širine.