Max Pace
сентябрь 2018.
3468

Как в космосе указывают координаты? Как объяснить, например, где в космосе сейчас находится Земля?

Ответить
Ответить
Комментировать
5
Подписаться
1
2 ответа
Поделиться

Чаще всего нет нужды указывать положение Земли. Большинство систем космических координат связаны как раз с самой Землёй. Рассмотрим разные варианты. Так или иначе, системы координат в космосе в основном сферические, так как связаны с центром вращения чего-нибудь и указанием направления:

  • Начало координат помещается в какую-нибудь точку, 
  • затем через эту точку проводится фундаментальная плоскость. 
  • На этой плоскости выбирается нулевое направление (не то чтобы совсем произвольно, но лучше на какой-нибудь ориентир).

Всё, теперь можно задавать направления, а также путём нехитрой математики пересчитывать направления и координаты из одной системы координат в другую (в центром в другом месте, вращающуюся или движущуюся):

  • отклонение (или поворот) от нулевого направления по фундаментальной плоскости правее или левее ±(0°—180°) — это азимут или широта;
  • отклонение вверх или вниз от фундаментальной плоскости ±(0°—180°) — высота над горизонтом или долгота;
  • и третья величина — это расстояние в указанном направлении. Оно не всегда бывает известно. То есть в космосе чаще всего «нет дорог, а только направления». (Так что это не про Россию была поговорка, а про космос.) 

В декартовых координатах надо обязательно задавать положение тремя числами, а в сферических можно обойтись направлением (двумя числами) и этого бывает вполне достаточно. Например, космические корабли, спутники и межпланетные станции ориентируются на пару каких-нибудь подходящих ярких источников: (Солнце, яркие звёзды, пульсары), калибруют гироскопы, и отсчитывают направления, как отклонения от этих источников на горизонтальные и вертикальные углы.

Рассмотрим несколько примеров, позволяющих указывать положение разных объектов, в т.ч. и Земли:

  1. Первая система координат связана с положением наблюдателя на поверхности Земли. Фундаментальную плоскость проводим через линию горизонте. Нулевое направление — север. Чтобы определить место в космосе нужно указать время суток и дату, азимут, высоту. Тогда можно получить однозначное направление на определённую звезду. А если известно еще и расстояние до звезды, то это уже точное местоположение конкретной звезды.
  2. Можно взять систему координат точно в соответствии с географическими координатами на поверхности Земли. Тогда удобно будет указывать положение в космосе геостационарных спутников. Тогда они будут колебаться над конкретной широтой и долготой.
  3. Теперь если чуть чуть наклонить фундаментальную плоскость, положить её в плоскость эклиптики, то это будет еще более удобно для описания движения видимых тел по небу. 
  4. Еще один вариант — поместить начало координат в центр Солнца, а фундамента. Систему координат лучше всего зафиксировать, направив 0° широты на какую-нибудь далёкую звезду. В таких координатах удобно исчислять орбиты тел Солнечной системы. В том числе и положение Земли в течение 1 земного года.
  5. Также можно поместить начало координат в центр галактики. Фундаментальную плоскость тогда лучше положить примерно на галактический диск, а нулевое направление можно нацелить примерно на альфу Кассиопеи (потому что примерно в этом направлении мы и движемся). В таких координатах описывается положение звёзд нашей галактики; моделируется внешний вид спиральных рукавов и т.д.

У Владимира Сурдина в задачниках по астрономии есть задачи с фабулами типа: «там-то и там-то инопланетный астроном смотрит на наше Солнце…». Тут начало координат связывается обычно со звездой некой планеты. Очень рекомендую почитать и порешать.

7
0

Космическому аппарату, для ориентации двух звёзд недостаточно! Будет неопределённость по одной из осей координат (+-180 градусов). Поэтому минимум нужно 3 звезды. Звездная карта хранится в памяти бортового компьютера или звёздного датчика.

0
Ответить

В космосе используется декартовая система координат, так как необходима трехосная стабилизация. Сферическую используют баллистики для расчета трактории движения по орбите. Гироскопы, как основные датчики для знания ориентации сейчас практически не используют, по причине их ненадежности. Их используют на этапах выведения, для определения направлений вращения и успокоения аппаратов, а также в нештатных случаях отказов основных датчиков.

0
Ответить
Прокомментировать

Планета - у такой-то звезды (да ещё на определённом расстоянии от звезды), сама звезда - в таком-то месте Галактики, а на небе - в таком-то созвездии. Насчёт Земли. У земной орбиты есть точки перигелия и афелия. Кроме этих точек, Земля может быть на определённом расстоянии от этих точек (обычно в градусах).

3
0

Так как обозначается «такое-то место Галактики»?

0
Ответить

Вот как обозначается расположение какого-то объекта на Земле? Такая-то широта, такая-то долгота. Карта Галактики тоже может быть. Можно так: в таком-то рукаве или между такими-то рукавами (наша галактика спиральная), на таком-то расстоянии от центра.

+1
Ответить

Спасибо.

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью