Квадрант астрономия своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024


Секста́нт (секстан) — навигационный измерительный инструмент, используемый для измерения высоты светила над горизонтом с целью определения географических координат той местности, в которой производится измерение. Например, измерив высоту Солнца в астрономический полдень, можно, зная дату измерения, вычислить широту местности. Строго говоря, секстант позволяет точно измерять угол между двумя направлениями. Зная высоту маяка (с карты), можно узнать дистанцию до него, измерив угол между направлением на основание маяка и направлением на верхнюю часть и произведя несложный расчёт. Также можно измерять горизонтальный угол (то есть в плоскости горизонта) между направлениями на разные объекты.

На современном морском судне до сих пор можно найти секстант или даже два, правда используются они не часто, в основном для поддержания практических навыков у судоводителей.

Длина шкалы секстанта составляет 1/6 от полного круга или 60°, название секстанта происходит с латыни (sextans, — tis — шестая часть).

В секстанте используется принцип совмещения изображений двух объектов при помощи двойного отражения одного из них. Этот принцип был изобретён Исааком Ньютоном в 1699 году, но не был опубликован. Два человека независимо изобрели секстант в 1730: английский математик Джон Хадли и американский изобретатель Томас Годфри. Секстант вытеснил астролябию как главный навигационный инструмент.

Содержание

История



Квадра́нт — ранний прототип секстанта, астрономический инструмент для определения высот светил. Квадрант состоит из пластины с лимбом в четверть окружности для отсчёта углов и планки (либо телескопа) для фиксации угла, прикреплённой к этой пластине одним концом.

Стенной квадрант



Стенной квадрант был одним из важнейших наблюдательных инструментов дооптической астрономии. В странах исламского мира самыми крупными были стенные квадранты ал-Бируни (R = 7,5 м), Насир ад-Дина ат-Туси в Марагинской обсерватории (R = 6,5 м), а также гигантский инструмент обсерватории Улугбека в Самарканде (R = 40 м). Эти инструменты обеспечивали наивысшую точность измерений для своего времени. [1]

Преимущества

Главная особенность секстанта, которая позволила ему вытеснить астролябию, состоит в том, что при его использовании высота светила измеряются относительно горизонта, а не относительно самого инструмента. Это даёт бо́льшую точность. При наблюдении через секстант горизонт и светило совмещаются в одном поле зрения, и остаются неподвижными относительно друг друга, даже если наблюдатель находится на плывущем корабле. Это происходит, потому что секстант показывает неподвижный горизонт прямо, а астрономический объект — сквозь два противоположных зеркала.

Устройство

Части секстанта смонтированы на раме, образованной двумя радиусами и дугой, которая называется лимбом. С помощью секстанта можно измерять углы до 140° влево от нулевого индекса и до 5° вправо, эти отметки находятся на лимбе. На левом радиусе неподвижно установлены малое зеркало и светофильтры. Половина поверхности малого зеркала прозрачна. В вершине рамы на подвижном радиусе, называемом алидадой, укреплено большое зеркало. На другом конце алидады укреплён отсчётный барабан, разделённый на 60-минутные деления. Труба вставляется в специальную стойку на раме секстанта.

Использование


Изображение в секстанте совмещает в себя два вида. Первый — вид неба через зеркала. Второй — вид горизонта. Секстант используют, регулируя рычаг и установочный винт до тех пор, пока нижний край изображения светила не коснётся горизонта. Точный момент времени, в который проводится измерение, засекает помощник с часами. Затем угол возвышения считывается со шкалы, верньера и установочного винта, и записывается вместе со временем.

После этого нужно преобразовать данные с помощью некоторых математических процедур. Самый простой метод — нарисовать равновозвышенный круг используемого астрономического объекта на глобусе. Пересечение этого круга с линией навигационного счисления или другим указателем даёт точное местоположение.

Секстант — чувствительный инструмент. Если его уронить, то дуга может погнуться. После падения он может потерять точность.

Астрономический инструмент



Секстантом назывался также старинный астрономический инструмент. Именно этот инструмент (а не навигационный прибор) увековечен на небе астрономом Яном Гевелием в виде одноимённого созвездия.

См. также

Примечания

  1. ↑ Таги-заде А. К. Квадранты средневекового Востока. Историко-астрономические исследования, 13, 1977, с. 183—200.

Литература

  • Галенко В. И. Курс — Север: (Штурманам, прокладывающим курс кораблям, посвящается) / Художники: В. Г. Савчук, А. З. Маркелов; Фотографии автора. — Мурманск: Кн. изд-во, 1978. — 192 с. — 30 000 экз. (в пер.)
  • Краснов В. Н. История навигационной техники: Зарождение и развитие технических средств кораблевождения / Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН.. — М .: Наука, 2001. — 312 с. — 420 экз. — ISBN 5-02-013119-9 (в пер.)

Ссылки

  • Морские термины
  • Астрономические инструменты
  • Морская навигация

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Секстант" в других словарях:

СЕКСТАНТ — (лат.). 1) вообще шестая часть. 2) прибор, для измерения углов. 3) созвездие на южном небе. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СЕКСТАНТ лат. sextans. Астрономический прибор, для наблюдения высоты и… … Словарь иностранных слов русского языка

СЕКСТАНТ — (от лат. sextans шестой) в морском деле секстан, астрономический угломерный инструмент, применяемый в мореходной и авиационной астрономии. Лимб секстанта составляет 1/6 часть окружности … Большой Энциклопедический словарь

СЕКСТАНТ — (лат. Sextans) экваториальное созвездие, в средних широтах России видно зимой и весной … Большой Энциклопедический словарь

СЕКСТАНТ — СЕКСТАНТ, оптический прибор для определения широты (углового расстояния на север или юг от экватора). Состоит из рамы с изогнутой проградуированной шкалой, двигающейся стрелки с обычным зеркалом на оси, полупосеребренного стекла и ТЕЛЕСКОПА.… … Научно-технический энциклопедический словарь

СЕКСТАНТ — СЕКСТАНТ, секстанта, муж. (лат. sextans шестая часть) (астр., геод.). Угломерный инструмент для геодезических и астрономических наблюдений, состоящий из дуги, равной 1/6 части окружности, и двух зеркал. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 … Толковый словарь Ушакова

секстант — СЕКСТАНТ, а, муж. (спец.). Угломерный инструмент для определения угловых высот небесных светил. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Секстант — (от латинского sextans шестой) угломерный оптический прибор на борту летательного аппарата для измерений курсовых углов и высот небесных светил относительно плоскости искусственного горизонта, которая отделяется с помощью маятниковой вертикали (в … Энциклопедия техники

секстант — сущ., кол во синонимов: 4 • авиасекстант (1) • радиосекстант (1) • созвездие (121) … Словарь синонимов

секстант — секстант, устарелое и в профессиональной речи секстан … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

Секстант — I Секстант (лат. Sextans) экваториальное созвездие, не содержит звёзд ярче 4,0 визуальной звёздной величины (См. Звёздная величина). Наилучшие условия для наблюдений в феврале марте, видно на всей территории СССР. См. Звёздное небо. II… … Большая советская энциклопедия

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Похожие публикации

roman

Некоторое время назад австралийская компания Astrodevices представила астрономическому сообществу новое решение для Push-To Систем. Как я уже рассказывал здесь, Цифровые Установочные Круги (Digital Setting Circle или DSC) призваны помочь наблюдателю быстро и точно навести телескоп на небесные объекты.

В мире существует довольно много таких решений, самые известные пожалуй это Sky Commander или Agro Navis. Однако каждый из них обладал рядом недостатков: неудобство обращения и ограниченность баз. Плюс ряд более мелких недочетов.

Как говорится, свято место пусто не бывает. Компания из Австралии Astrodevices собрала информацию о всех эти недочетах и выпустила свое видение того, как должны выглядеть приборчики DSC.

И так, встречайте Nexus DSC

А вот ряд основных преимуществ:

- Литиевая перезаряжаемая батарея позволяет пользоваться устройством без внешнего источника питания, причем даже в холодное время года.
- OLED дислпей, в отличии от ЖК (LCD) не тупит на отрицательных температурах
- Дисплей уменьшает яркость настолько, что надпись на экране можно увидеть только поле полной адаптации глаз к темноте. Ибо, есть такие наблюдатели, которые боятся едва уловимого света от красного фонаря.
- Встроенный GPS/Глонасс
- Полнофункциональная клавиатура. Ну тут лишне говорить, что наконец таким типом устройств стало удобно пользоваться. Быстрый поиск и тд
- По умолчанию в базе 61 тысяча объектов из всевозможных каталогов. Все что в голову взбредет, но можно на SD карту кинуть PGC. Плюс расширить собственными каталогами до бесконечности.
- что мне особенно нравится, поддержка наблюдательных листов формата SkySafari, что означает выгрузку оных из любой программы планировщика.
- постоянных доработки прошивки и возможность обновить девайс

Ну и традиционно, всяческие навороты для более точного наведения, поддержка Go-To систем и тд.

Интересно, что автор устройства Сергей Антонов, выходец из наших краев, проживающий в Австралии.

Цена устройства 350$, что более чем конкурентоспособно по сравнению с аналогами, которые, как бы уже гораздо хуже.

Как пользоваться угломером и зачем он нужен? Угломер — это измерительный прибор, предназначенный для замера углов при проведении различных строительных и ремонтных работ. Модели в продаже есть различные, есть возможность подобрать устройство, максимально подходящее для выполнения конкретного типа работы.

Угломер квадрант как пользоваться

Устройство угломера с нониусом.

Какой угломер подойдет?

Все модели, которые сегодня используются для проведения измерительных работ, можно условно разделить на 7 видов. У всех есть свои особенности, они имеют разную специализацию, конструкция их также отличается.

Устройство строительного угломера.

  1. Строительный угломер используется при проведении монтажных, проектных, разметочных работ. Изделия различаются по своим размерам, по способу измерения углов. При закладке фундаментов используется тахеометр — это одна из разновидностей оптического оборудования. Если требуется выполнение монтажных работ небольшого объема, то лучше применять реечный угломер, который имеет длину примерно до 50 см.
  2. Слесарный угломер предназначен специально для проведения тонких работ, где высокая точность имеет приоритет.
  3. Плотницкая модель является приблизительной, она используется только при работе с деревянными конструкциями.
  4. Горные разновидности называются маркшейдерами, углы можно измерять даже на расстоянии, если дальность большая. Многие работы требуют применения именно такого оборудования.
  5. Астрономический угломер является специальным высокоточным оборудованием, которое применяется только для узкого круга работ. Его точность самая высокая, но и использование такого прибора оправдано только для небольшой сферы работ.
  6. Мореходные устройства применяются для расчетов только на океанических и морских просторах.
  7. Артиллерийские угломеры предназначены для наведения на цель. Используют их только для конкретных случаев.

Различия угломеров

По принципу работы и особенности конструкции все предлагаемые модели можно разделить на:

Контроль углов фрезы угломером.

  1. Электронные изделия, они называются еще цифровыми. Эти устройства точные, работают по принципу полупроводников. На передней части прибора есть дисплей, на нем отображается показание. Инструмент точный, он позволяет выполнять даже сложные работы с легкостью.
  2. Лазерное оборудование работает по принципу направления луча на точку. Минусом является то, что луч лазерного указателя увидеть невооруженным взглядом сложно. Для этого применяются дополнительные приемники, чтобы обеспечить точное наведение на цель.
  3. Оптические угломеры имеют специальную линзу, которой и пользуются для проведения измерения.
  4. Маятниковые приборы предназначены для того, чтобы получать точные измерения. Они распространены в инструментальном производстве, работают по принципу маятника. Шкала остается неподвижной, перемещается во время использования только стрелка, которая ставится на противовес.
  5. Среди механического инструмента есть нониусы и обычные модели. Инструмент компактный, контакт с плоскостями плотный, максимально точный.
  6. Прибор фиксированных углов дает возможность определить точное значение, проверить ровность. Например, он применяется для проверки углов на 90 либо 30 градусов. Это скорее шаблон, чем полноценный измерительный инструмент.

Как пользоваться угломером?

Конструкция маятникового угломера.

Самым удобным и привычным является обычный механический угломер, пользоваться которым умеют многие. Универсальное оборудование этого типа можно прикладывать почти к любой поверхности, снимать показания легко и удобно. Есть возможность работать не только с внутренними углами, но и с внешними. Механический угломер может быть традиционным нониусным либо оптическим.

В первом случае на приборе имеется специальная шкала, позволяющая повысить на порядок точность значений. Такие инструменты по использованию похожи на штангенциркуль, во время эксплуатации обычно не возникает сложностей. При планировании покупки рекомендуется отказаться от дешевых китайских устройств, так как их точность не соответствует требуемой. Необходимо предпочтение отдавать только проверенным производителям. Оптические приборы имеют специальную лупу, при помощи которой можно легко рассмотреть значения на планке. Пользоваться им немного сложнее, но при небольшой практике все решается просто.

Сегодня используются различные типы автоматизированных приборов, при этом чем больше устройства автоматизированы, тем более удобно с ними обращаться. Надо только зафиксировать требуемое положение, после чего результат будет отображен на дисплее. Для оптического устройства потребуется только ровная поверхность, так как даже малейшие отклонения от горизонта сделают результаты неверными, непригодными для использования.

Нониусные приборы прикладываются на плоскость таким образом, чтобы корпус и линейка совпадали со сторонами угла.

В этом случае можно будет легко считать показания. На основной шкале отображаются градусы. Внешне это обычный транспортир, хорошо известный каждому еще со школы. Пользоваться им удобно, необходимо от нуля отсчитать деления до установленной точки. Можно высчитать значение для угла, если в этом есть необходимость. Нониусные приборы просты, пользоваться ими предельно легко, размер их бывает самый различный.

Оптические подвижные угломеры во время расчета передвигаются. Необходимо зафиксировать специальное кольцо зажимного типа, при этом лупа и диск зависят от положения на линейке. Они и будут индикаторами значения, которое требуется получить. Через лупу видна разметка, нанесенная на диск. Ее соотносят с отметкой, которая есть на пластине, после чего определяется показание устройства.

Электронные угломеры — это самые удобные варианты, но применяются они преимущественно в строительстве. Получаются максимально точные размеры, они выводятся на дисплее. Достаточно установить рабочие ножки инструмента, после чего прибор покажет значение угла. Электронным инструментом пользоваться может даже новичок без изучения какой-либо инструкции.

Пользоваться угломером просто. Особого опыта не требуется, надо только выбрать подходящий тип оборудования, максимально соответствующий поставленным задачам. Если расчеты будут выполняться редко, то лучше пользоваться обычным механическим приспособлением. Для быстрого измерения лучше использовать специальные автоматизированные изделия с разным набором функций.

В специализированном строительном магазине можно встретить просто огромное количество различных измерительных инструментов, применимых при проведении работ. Примером можно назвать угломер, который позволяет замерить угол наклона и многие другие показатели. Подобный измерительный прибор характеризуется большим количеством различных особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Угломер квадрант как пользоваться

Угломер: устройство и назначение

Механический и иной вариант исполнения угломеров предназначен для измерения углов. При этом поверхности, образующие его, могут находится в различных плоскостях. В продаже встречаются и оптические варианты исполнения, способные проводить замеры удаленно.

Большое распространение получил угломер механический. Для его применения достаточно приложить к поверхности. Контактный способ достаточно прост и практичен, но не всегда применим. Примером можно назвать ландшафтные работы.

Оптический метод позволяет проводить замеры даже в случае нахождения относительно далеко от исследуемого объекта. Современные варианты исполнения могут выводить информацию на дисплее, то есть ничего рассчитывать не приходится.

Угломер квадрант как пользоваться

Устройство оптического угломера

Самый простой угломерный инструмент характеризуется следующими особенностями:

  1. При измерении используется две обычные линейки, которые на поверхности имеют шкалы.
  2. Линейки выставляются по углу, после чего проводится снятие показателей.

При проведении столярных работ часто используются жесткие угломеры. Они позволяют быстро задать наиболее часто применяемые показателя, к примеру, 90 или 45, 30°.

Виды инструмента для измерения углов

Измеритель углов используется при проведении самых различных работ. Выделяют следующие группы инструментов:

  1. Строительный уровень получил самое широкое распространение. Уровень, который основан на изменении воздушного шарика в жидкости, применяется в течение многих лет. Однако, снимаемые показатели нельзя назвать точными.
  2. Слесарный механический угломер также встречается крайне часто. В данной сфере наибольшее распространение получили шаблоны, за счет которых ускоряется производственный процесс.
  3. Угломер оптический применяется при ландшафтных работах. Он позволяет получить точные данные за минимальный промежуток времени.
  4. В топографии используется механический угломер-транспортир. Он хорошо проявляет себя при работе с картами. Его точность относительна.

Сферы применения современных угломеров практически безграничны.

В последнее время большое распространение получили лазерные установки. Они способны в минимальный срок замерять не только углы, но и другие размеры. При этом погрешность может составить всего несколько сотых долей миллиметра и меньше.

Механический измеритель углов — что это?

Самым доступным вариантом исполнения можно назвать механические угломеры. Они позволяют получить точные данные, но характеризуются меньшей точностью. При выборе угломера уделяется внимание следующим моментам:

  1. Какой нормативный документ использовался в качестве стандартов при изготовлении.
  2. Какова точность инструмента для измерения углов.
  3. Особенности эксплуатации устройства.

В продаже встречаются различные варианты исполнения механических измерительных приборов, большое распространение получил угломер строительный. Нониусный тип представлен следующей конструкцией:

  1. Корпус.
  2. Диск, зафиксированный на гайке.
  3. Основание с шкалой и нониусом.
  4. Линейка и хвостовик.

Оптические варианты исполнения характеризуются более сложной конструкцией. В отдельную группу можно отнести механизмы, которые по факту являются шаблонами.

Как пользоваться угломером: примерный принцип действий

Только при правильном применении устройства можно рассчитывать на то, что снимаемые показатели будут точными. Меньше всего проблем с тем, как пользоваться угломером возникает в случае применения автоматизированного устройства. Примером можно назвать лазерные установки: их достаточно установки в нужном месте включить и подождать некоторое время для считывания информации. С механическими приборами все немного сложнее.

Угломер квадрант как пользоваться

Замер при помощи угломера

Нониусный вариант исполнения применяется крайне часто. Рекомендации по его применению следующие:

  1. Механизм прикладывается к измеряемой поверхности, линейка и корпус должны прилегать плотно.
  2. По основной шкале считаются градусы вплоть до того момента, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе.
  3. Далее нужно двигаться по шкале по нониусу, пока не достигается деление основной шкалы. Подобным образом определяются минуты.

Стоит учитывать, что снимаемые показатели могут существенно отличаться в зависимости от точности используемого механического угломера.

Оптический применяется следующим образом:

  1. Линейка перемещается так, чтобы она вместе с подвижным элементом образовали искомый угол.
  2. Для фиксации устройства применяется специальное кольцо. Кроме этого, он должен быть надежно установлен на основании. Малейшее смещение может привести к серьезным погрешностям.
  3. Диск и лупа механизма зависят от положения подвижной линейки. Этот элемент применяется в качестве своеобразного индикатора, который и применяется для получения требуемого значения.
  4. Лупа применяется для наблюдения за искомым значением. Она совмещается со специальной отметкой на пластине. Подобным образом вычисляется показатель.

Угломер квадрант как пользоваться

Применение строительного уровня

Электронные и лазерные, механические измерительные приборы требуют бережного обращения. Сильный удар и несвоевременное обслуживание может привести к тому, что они начнут работать неправильно. Кроме этого, время от времени рекомендуется выполнять калибровку всех механизмов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Угломер квадрант как пользоваться

Угломерами называют специализированные приборы для измерения углов с высокой точностью. Они широко используются при проведении строительных, инженерных, слесарных, ремонтных и прочих, в том числе узкоспециализированных работ.

Например, угломер для затяжки болтов нужен для установки точного угла затяжки крепежных элементов и обеспечения максимальной герметичности соединений. Квадранты используются в астрономии и при ведении артиллерийского огня. Строительные модели применяются во время проектных, разметочных и монтажных работ. Кстати, интересный факт: более распространенное название прибора для высокоточной затяжки болтов — лимб, а квадрантом также называют четверть круга.

Прежде чем выяснять, как измерять угол этим прибором, стоит разобраться в его типах и особенностях конструкции. Например, работа устройства с нониусом отличается от работы электронных устройств.

Виды угломеров

По особенностям конструкции и принципу работы модели приборов можно разделить:

Как измерять угломером в зависимости от его типа?

Рассмотрим самые распространенные и эксплуатируемые виды приборов, с которыми пользователь столкнется в 95 % случаев.

  • Электронные. Автоматизированные приборы самые простые и удобные в применении. Для их эксплуатации не понадобятся особые знания или навыки — справится даже новичок. Для проведения измерений достаточно расположить прибор под исследуемым углом, и результат сразу появится на дисплее. В зависимости от модели приборы имеют ряд дополнительных функций (например, запоминание угла или передачу значений на ПК).
  • С нониусом. Прибор устанавливают на плоскости так, чтобы искомый угол совпадал с корпусом и линейкой инструмента. Отсчитываются деления по основной шкале до тех пор, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе. Таким образом находят градусы. Далее продвигаются уже по шкале самого нониуса, пока не дойдут до деления, совпадающего с делением основной шкалы и продлевающего его в одну прямую линию. Таким образом определяются угловые минуты. В зависимости от класса точности оборудования значения шкал могут различаться, так что перед работой стоит изучить паспорт инструмента.
  • Оптические. Передвижную линейку прибора перемещают так, чтобы совместно с основанием они образовали искомый угол. После этого фиксируется зажимное кольцо устройства, что гарантирует точность измерения и неизменность положения его составляющих. Положения лупы и диска этого механизма зависят от положения подвижной линейки. Они являются своеобразным индикатором искомого значения. При помощи лупы наблюдают отметку на диске и соотносят ее с отметкой на пластине, вычисляя таким образом показание прибора.

Эффективное обращение с нониусными и оптическими инструментами требует от пользователя понимания их принципа действия и нарабатываемых профессиональных навыков.

Астролябия – самое красивое и загадочное устройство, которое иногда называют первым компьютером на земле.
Астролябия – произошло от греческих слов: άστρον — светило, звезда и λαμβάνω — беру.
Как понятно из названия, прибор связан с изучением небесных тел.
Астролябия — это инструмент, позволяющий рассчитать, на какой высоте относительно поверхности нашей планеты находятся звезды и Солнце. На основе полученных данных можно было определить местоположение того или иного земного объекта. В длительных путешествиях по суше и по морю астролябия помогала определять координаты и время.


Глядя на эти прекрасные вещицы, невольно задаешься вопросом – что это?
Украшения из золота и серебра, порой инкрустированные драгоценными камнями или приспособления для наблюдений, исследований, устройства для вычислений?



Немного истории официальной.

Арабы усовершенствовали прибор, стали применять его не только для определения местоположения звезд и ориентации на местности, но и как измеритель времени, инструмент для некоторых математических вычислений, источник астрологических предсказаний. Известно немало сочинений средневековых исламских авторов о различных конструкциях и применении астролябии: книги аз-Заркали, ас-Сиджизи, ас-Суфи, ал-Бируни, Насир ад-Дина ат-Туси и др.

И вот результатом слияния воедино мудрости Востока и Запада, стал прибор астролябия, объединивший в себе европейское наследие с арабской мыслью.

Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV—XVI столетиях, она наряду с армиллярной сферой была одним из основных инструментальных средств астрономического образования.
Знание астрономии считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа и знаком соответствующей образованности.

Европейские мастера, подобно своим предшественникам арабам, уделяли большое внимание художественному оформлению, так что астролябии стали предметом моды и коллекционирования при королевских дворах.

В данной работе не ставится цель рассмотреть огромное количество этих ярчайших, шикарных устройств.

Есть интерес донести до читателя устройство и общий принцип работы подобных механизмов, используемых в астрономических исследованиях.

Стереографическая проекция.



Рис.1. Карта поверхности Земли в полярной стереографической проекции

Стереографическая проекция — центральная проекция, отображающая двумерную сферу (с одной выколотой точкой) на плоскость. То есть это изображение трехмерного объекта (сферы) на двухмерной проекционной плоскости.



Рис.2. Стереографической проекция

N (северный полюс сферы) является точкой на максимальном расстоянии от плоскости П . Через каждую точку х не равную N сферы проходит единственная прямая D, соединяющая х и N. Прямая D пересекает плоскость в единственной точке X, которая, таким образом, является образом точки х при стереографической проекции.
В результате получается взаимно однозначное отображение сферы с выколотой точкой N на плоскость П.

Метод проекции изображения базируется на зрительном восприятии. Если все точки предмета связать прямыми лучами с константной точкой центра проекции, в которой якобы расположен глаз наблюдающего, то в месте пересечения этих прямых с определенной плоскостью образуется проекция всех точек объекта. При объединении этих точек прямыми в порядке соединения их в предмете, можно получить на двухмерной плоскости изображение данного объекта или центральную его проекцию.

Вернемся к истории создания инструментов.

Современным потомком астролябии является планисфера — подвижная карта звёздного неба, используемая в учебных целях.

Планисферная астролябия - мощный астрономический калькулятор. Он состоит из нескольких фиксированных или мобильных дисков, линейки и имеет мелкие чешуйки, выгравированные с обеих сторон.

Планисфера (от лат. planum — плоскость и др.-греч. σφαῖρα — ша р) — изображение небесной сферы на плоскости в полярной стереографической проекции (Рис.1)либо в азимутальной проекции (Рис.3).



Рис.3. Карта поверхности Земли в азимутальной проекции

Планисферы употреблялись вплоть до XVII века для определения моментов восхода и захода небесных светил. Обычно представляли собой координатную сетку, нанесённую на металлический диск, около центра которого вращалась облегчавшая отсчёты алидада. С введением специальных таблиц и номограмм планисферы вышли из употребления в качестве научного инструмента, однако сохранили функцию учебной подвижной карты звёздного неба.

Как устроена Астролябия – планисфера?



Рис.4. Астролябия.

Поэтому для наблюдений, производимых в разных широтах, должны быть изготовлены разные тимпаны.


Всё скрепляется осью, проходящей через центральные отверстия перечисленных деталей. На этой же оси с тыльной стороны тарелки крепится алидада — визирная линейка с диоптрами.
Алидада (от араб. عضادة‎ — сторона, боковая часть, подстенок, опора) — приспособление для измерения углов (вращающаяся часть) в астрономических, геодезических и физических угломерных инструментах — таких, как астролябия, секстант и теодолит.
В простейшем случае, в астролябии, алидада — вращаемая ручка, на концах которой прикреплено визирное устройство. У теодолита вся вращаемая средняя часть называется алидадой.

Сборка Астролябии.

Угломерный астрономический инструмент, как правило обладал тремя дисками – тимпанами, каждый из них подходил для определенной широты. Порядок, в котором вкладывались тимпаны, зависел от местности: верхний диск должен был содержать проекцию неба, соответствующего данному участку Земли.

Изготовление астролябии.

Как изображалось звездное небо на тимпане?



Рис.5. Звездное небо в Проекции на Землю.

Проведем исследование небосвода. Каковы особенности звездного неба на тимпане (Рис.5)?

Центр небесной сферы, где скрепляются все детали Астролябии есть Земная ось, указывающая на Северный Полюс. Для человека опытного, наблюдательного не составит труда определить, что ось находится в районе хвоста Малой Медведицы. На пластине голубым цветом нанесен круг Экватора.

Выше показан Центр Эклиптики в созвездии Дракона, от которого расходится эклептическая координатная сетка. Меридианы, расходящиеся от центра, соответствуют неравномерным делениям долготы на эклиптическом круге паука со знаками Зодиака.

Полный круг астролябии это границы Южного тропика в стереографической проекции.

Внизу, на Севере Астролябии четко видно созвездие Ориона (зеленый круг). На звезды Сириус(1) и Ригель(2) указывают стрелки-указатели паука.
В центре - созвездие Большой Медведицы (зеленый круг) со звездой Дубхе(4).

Тимпан – пластина имеет вид звездного неба предположительно в день зимнего солнцестояния 21.12 в полночь 0.00 (либо ЛС 22.06 в солнечный полдень 12.00).

Для сравнения и наглядности представлен вид небосвода в полночь дня ЗС - 21.12.2000 г. (год берем произвольно).
Карта исполнена в азимутальной проекции.



Скрин 1. Отмечены созвездия и звезды для сравнения с Астролябией.

Созвездие Ориона расположено в Южной части небосвода. Созвездие Лебедя ближе к Северу. Созвездие Большой Медведицы рядом с северным Полюсом.

В очередной раз надо сказать, что Звездная карта неба (в азимутальной проекции) Астрокалькулятора исполнена для Наблюдателя с Земли, стоящего лицом к югу (Скрин 1). Подняв взгляд на небо, мы увидим такой же рисунок небосвода с созвездиями, расположенными таким же образом, как указано на карте.
Именно для наблюдателя с Земли исполнены исследованные в предыдущих работах Карты из Celestial Atlas Джеймисона 1822 г., Зеркала Урании 1824 г. и Звездного Атласа Джона Флемстида позднего французского издания 1776 г.

Небосвод на пластине Астралябии (Рис.5) исполнен видом НАД Землей или как Проекция на Землю, т.е. в зеркальном отражении с вышеперечисленными Картами.
Именно в Проекции на Землю выполнены Карты Звездного Атласа Джона Флемстида 1729 и 1753 гг. издания.

Значит до конца 18 века Звездные Карты рисовались Проекцией на Землю и имели вид стереографической проекции.
Именно по данному критерию можно определить рубеж датировки той или иной Астролябии или Звездной карты.

Читайте также: