Визначення сторін обрію по сонцю, місяцю й зіркам.
Найбільш випробуваним і вірним способом знаходження сторін обрію є ориентирование по Сонцю, Місяцю й зіркам.
Широко відомий спосіб визначення напрямку північ — південь по Сонцю й годинникам. Для цього годинники ставлять за місцевим часом й, обертаючи в горизонтальній площині, направляють годинну стрілку на Сонце (хвилинна й секундна стрілки в увагу не приймаються). Кут між годинною стрілкою й напрямком на цифру 12 циферблата ділять навпіл. Тоді бісектриса цього кута (равноделящая лінія) приблизно вкаже напрямок північ — південь, або полуденну лінію, причому південь до 12 годин буде вправо від Сонця, а після 12 годин з (мал. 56 й 57).
Описаний спосіб дає порівняно правильні результати в північні й почасти в помірних широтах, особливо взимку, менш точні — навесні й восени; улітку ж помилка можлива до 25°. У південних широтах, де Сонце стоїть влітку високо, прибігати до цього способу не можна.
Запам’ятаєте, що в середніх широтах Сонце сходить улітку на північному сході й заходить на північно-заході; узимку воно сходить на південно-сході, а заходить на південно-заході й лише двічі в рік сходить точно на сході й заходить на заході (у періоди рівнодень – близько 21 березня й 23 вересня).
Уночі найкраще орієнтуватися по Полярній зірці, що майже точно перебуває на продовженні земної осі й тому завжди показує напрямок на північ, не беручи участь у видимому русі зірок по небозводу. Помилка тут дуже мала (не більше 1-2°).
Однако може бути так, що через хмарність не видно ні Великий, ні Малої Ведмедиці, ні Полярної зірки, але видно Місяць. У цьому випадку також можна визначити сторони обрію, хоча Місяць для цієї мети менш зручна, чим Полярна зірка. Тут, як і при орієнтуванні по Сонцю, застосовуються годинник.
Необхідно пам’ятати, що повна Місяць протистоїть Сонцю, тобто перебуває проти нього. Тому точку півдня, де Сонце перебувало опівдні. Місяць повинна зайняти опівночі. В 7 годин Місяць буває на заході, а в 19 годин – на сході. Наявна в порівнянні із Сонцем різниця в 12 годин на циферблаті не видна – годинна стрілка в 24 й в 12 годин буде перебувати на тому самому місці. Отже, наближене визначення сторін обрію по повному Місяці й годинникам практично виробляється так само, як по Сонцю й годинникам.
Ппро неповний Місяць і годинник сторони обрію перебувають трохи інакше. Приводимо тут запозичене із брошури М. Ф. Белякова опис прийомів орієнтування по неповному Місяці й годинникам.
Треба помітити на годинниках час спостереження, розділити на око діаметр Місяця на 12 рівних частин (для зручності розділивши спочатку навпіл, потім потрібну половину ще на дві частини й т.д.) і оцінити, скільки таких частин утримується в поперечнику видимого серпа Місяця (мал. 49).
Якщо Місяць прибуває (видна права половина місячного диска), то отримане число треба відняти з години спостереження, якщо убуває (видна ліва частина диска), те додати. Щоб не забути, у якому випадку брати суму й у якому різницю, корисно запам’ятати наступне правило; брати суму тоді, коли видимий серп Місяця З^-образний; при зворотному, Р-образном положенні місячного серпа треба брати різницю.
Сума або різниця покаже ту годину, коли в напрямку Місяця буде перебувати Сонце. Звідси, направляючи на серп Місяця місце на циферблаті (але не годинну стрілку), що відповідає знову отриманій годині, і приймаючи Місяць за Сонце, легко знайти лінію північ – південь.
Приклад. Час спостереження 5 годин 30 хвилин. У поперечнику видимого серпа Місяця втримується 10/i2 частин її діаметра. Місяць убуває, тому що видно її ліву З-образну сторону. Підсумовуючи час спостереження й кількість частин видимого серпа Місяця (5 годин 30 хвилин + 10), одержуємо час, коли в напрямку спостережуваної нами Місяця буде перебувати Сонце (15 годин 30 хвилин). Установлюємо розподіл циферблата, що відповідає 3 годинникам 30 хвилинам, на Місяць. Равноделящая лінія, що проходить між цим розподілом і цифрою 12 через центр годин, дає напрямок лінії північ – південь.
Треба відзначити, що точність у визначенні сторін обрію по Місяці й годинникам порівняно невелика. Проте для орієнтування ця точність цілком прийнятна, якщо немає можливості скористатися Полярною зіркою.
Потрапивши в незнайому місцевість і випробовуючи необхідність в орієнтуванні, треба в першу чергу використати небесні світила, що дають найбільш надійні способи визначення сторін обрію. Корисно запам’ятати ще кілька простих правил.
У північних широтах у літні ночі від близькості Сонця, що зайшло, до обрію північна сторона піднебіння найясніша, південна – найбільш темна. Цим іноді користуються льотчики при нічних польотах.
Найвище положення Сонця визначається по довжині самої короткої тіні, що відповідає полудню, а її напрямок указує північ (мал. 58).
Повна Місяць займає найбільш високе положення над обрієм, коли перебуває на півдні. У цей час вона дає досить світла, щоб ясно розрізнити тіні від предметів. Сама коротка тінь при повному Місяці відповідає напівночі; напрямок її покаже, де перебуває північ, по якому неважко визначити й інші сторони обрію.
Опівдні Сонце перебуває на півдні, а тінь від предмета спрямована на північ. Це відповідає дійсності тільки між Північним полюсом і північним тропіком. Правило не застосовне в наступних випадках: коли Сонце перебуває в зеніті (тінь у підставі предмета); на екваторі, де полуденна тінь півроку спрямована на північ (коли Сонце в південній півкулі) і півроку на південь (з 21 березня по 23 вересня); у широтах між екватором і тропіками, де тінь також міняє напрямок.
В північній півкулі, за північним тропіком, тінь спрямована на північ; у південній півкулі, за південним тропіком, полуденна тінь завжди спрямована на південь (опівдні Сонце там перебуває на півночі).
Знаючи, у якій годині ми спостерігаємо певні фази Місяця, можна при орієнтації користуватися наступним:
Зірки, близькі до Північного полюса миру, у наших географічних широтах видні над обрієм у будь-який час року. Вони займають цілком певне місце на небозводі.
Спостерігаючи ті самі групи яскравих зірок, можна помітити певні їхні обриси. Складені із зірок фігури ще в стародавності були виділені в «сузір’я».
Відомі нам сузір’я в певних умовах допомагають орієнтуватися в просторі. Якщо ми хочемо знайти на піднебінні зірку, то спочатку треба довідатися, до якого сузір’я вона належить. Тільки самим яскравим і найбільш відомим зіркам у свій час були дані індивідуальні назви, як, наприклад, Полярна, Сиріус, Арктур, Капела, Вега й т.д., тоді як інші позначаються лише номером із вказівкою того сузір’я, до якого вони ставляться.
Древні спостерігачі позначали зірки кожного сузір’я буквами грецького алфавіту, при цьому головна зірка в сузір’ї, що у більшості випадків є також і самою яркою зіркою, позначалася як альфа цього сузір’я; друга по яскравості — бета й т.д.
Самі слабкі зірки зовсім не мають таких «адрес», і, для того щоб про їх вести мову, необхідно назвати їхньої координати на піднебінні або їхнього номера в зоряному каталозі.
Найбільша кількість зірок видно в самі ясні зимові ночі. Зірки по їхній яскравості розділяють на класи; простим оком вони видні до 6-й зоряної величини.
Кількість видимих зірок й їхні зоряні величини:
Крім того, великий інтерес представляють змінні зірки, блиск яких згодом міняється. Період зміни блиску різний – від декількох десятків хвилин до багатьох лет. Змінні зірки вивчаються шляхом візуальних, фотографічних і самих точних, фотоелектричних, спостережень.
Вивчення змінних зірок проливає світло на сутність багатьох явищ, що протікають у зоряних системах. Відкривається можливість досліджувати структуру галактики, по характері зміни блиску зірок визначати відстані до зоряних систем, у яких вони перебувають. Тому деякі зі змінних зірок, так називані цефеиды, відіграють роль орієнтирів, маяків всесвіту.
Спочатку в сузір’я були з’єднані й названі зірки, розташовані по зодіакальному колу — великому колу небесної сфери, по якому відбувається видимий рух Сонця протягом року і який називається екліптикою. При своєму річному русі по екліптиці Сонце перебуває в кожнім сузір’ї в продовження одного місяця, і тому пояс Зодіаку являє собою своєрідний наочний календар. Ці 12 сузір’їв (знаки Зодіаку) наступні: Риби, Овен, Телець, Близнюки, Рак, Лев, Діва, Терези, Скорпіон, Стрілець, Козеріг і Водолій.
Греческая міфологія населила зоряне піднебіння героями й богами, причому на зовнішню форму сузір’їв не зверталося уваги. Навіть при самій сміливій фантазії неможливо довідатися в зоряних групах ні Персея, ні Андромеди, ні Геркулеса.
Кращий астрономічний твір древніх – Альмагест (II століття) містить 48 сузір’їв, серед них перебувають майже всі найвідоміші сузір’я піднебіння північної півкулі. Зоряні карти південного піднебіння з’явилися лише в XVII сторіччі.