Созвездия участки звездного неба ориентирование по звездам

Созвездия участки звездного неба ориентирование по звездам

Главная
• Список секций
• Астрономия
• Ориентирование по звездному небу

Ориентирование по звездному небу

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Темой моей исследовательской работы является «Ориентирование по звездному небу». Эта тема мне очень интересна. Она заинтересовала меня еще в первом классе на уроке окружающего мира на тему «Созвездия знаков зодиака». На каникулах я посетил планетарий Казанского Федерального Университета, посмотрел завораживающий полнокупольный фильм «Путешествие по звездному небу» и захотел еще больше узнать о звездах и созвездиях.

Актуальность темы объясняется тем, что любым специалистам, например, морякам, геологам, летчикам, рыбакам, охотникам, туристам, разведчикам нужно знать звездное небо, чтобы ориентироваться вдали от цивилизации и не зависеть от работы систем навигации.

Целью данной работы является научиться находить созвездия на звездном небе. Данная цель требует решения следующих задач:

Изучение истории создания созвездий.

Исследование метода нахождения звезд и созвездий на небе.

Исследование метода определения времени по звездам.

Исследование уровня знаний учеников по теме «Звезды и созвездия».

Практическая ценность работы: Знания о месторасположении звезд и созвездий пригодятся мне в жизни: я смогу ориентироваться по звездам, например, когда я буду находиться в незнакомом месте. Также эти знания пригодятся мне и в старших классах.

Астрономия – это древняя наука о Вселенной, предметом изучения которой являются космические явления, процессы и объекты – звезды, планеты, галактики.

В дневное время на небе видна только одна из звезд – Солнце. А вот поздним вечером, когда небо потемнеет, оно оказывается усеянным светлыми точками звезд. Звезды присутствуют на нашем небе всегда, есть они и около солнца. Но воздушная атмосфера, окружающая нашу планету, сильно рассеивает солнечные лучи, и от этого дневное небо кажется очень ярким. Это сияние как бы «затмевает» слабый свет звезд, и они становятся незаметны.

Звезды, сияющие в ночном небе, – это сферические тела из раскаленного газа. Они излучают яркий свет, потому что их температура достигает 10 млн. градусов! Цвет звезд зависит от их величины и температуры. Самые большие из них одновременно и самые горячие; они излучают голубоватый свет, а маленькие звезды бывают белыми, желтыми, оранжевыми и красноватыми. Чем краснее звезда, тем она холоднее. Видимая яркость звезды зависит также от удаленности ее от Земли: чем ближе к нам звезда, тем ярче она нам кажется. Диаметр малых звезд – несколько тысяч километров, а у больших он достигает 3 млрд. км!

Древние астрономы разделили все звезды по яркости на шесть групп. Самые яркие звезды отнесли к первой звездной величине, самые слабые – к шестой. Некоторые звезды периодически меняют свою яркость. Их называют переменными звездами.

Когда астрономия стала точной наукой, каждую звезду понадобилось приписать к какому-нибудь созвездию. Границами стали линии сетки небесных координат, похожие на земные меридианы и параллели (их можно увидеть на земной карте или на глобусе). Созвездием считается участок небесной сферы, ограниченный такими линиями.

История создания созвездий

Когда смотришь на звезды, кажется, что они рассыпаны по небу в беспорядке. Но если приглядеться внимательно и пофантазировать, можно составлять из звезд самые разные фигуры и рисунки. Это заметили еще наши предки.

Как же можно ориентироваться по звездам, если их видно на небе великое множество? Легко запутаться в этом обилии ярких точек.

Но, во-первых, звезд, видимых невооруженным глазом, не так уж много – всего около 3000, а наиболее ярких и интересных – около 30.

Во-вторых, человеческий мозг устроен так, что в кажущемся хаосе он хочет отыскать осмысленные фигуры. Сами того не желая, мы ищем и узнаем в контурах деревьев, облаков, гор знакомые очертания людей, животных, предметов. Это не просто игра, а глубоко укоренившееся свойство человеческого сознания.

Группы из нескольких ярких звезд, которые расположены недалеко друг от друга, люди стали объединять в созвездия. Они мысленно соединяли звезды линиями, и так получались фигуры. Одни фигуры были похожи на людей, зверей, птиц, другие – на предметы. По внешнему виду созвездиям давали имена. Так на небе появились пастух Волопас и охотник Орион, Орел и Лебедь, Заяц и Змея, Дракон и Муха, Треугольник, Часы, Компас, Печь. Многие созвездия нашли еще древние греки. Поэтому среди звездных фигур есть герои греческих мифов и легенд: Геркулес, Андромеда, Кассиопея, Персей, Цефей, Пегас и другие.

В древности наблюдателям было известно только 47 созвездий. Затем ученые выделяли новые фигуры, заполняли ими пустые участки на звездном небе. Современные границы и названия созвездий утверждены в 1922 году на первом съезде Международного астрономического союза. Все небо было разделено на 88 созвездий.

Найти нужные фигуры на небе помогают специальные карты. Карты звездного неба составляют с давних времен. Первая таблица положений звезд была создана греческими учеными еще в III веке до нашей эры. Раньше на картах рисовали красивые рисунки созвездий. Глядя на них, кажется, что весь небосвод заселен сказочными существами. На современных картах созвездия обозначают линиями (Приложение 1).

В Северном полушарии видны одни звезды, а в Южном – другие. Поэтому для разных времен года и часовых поясов составлены разные карты звездного неба.

Ориентирование в древности

Давным-давно, когда люди жили в пещерах, носили одежду из шкур и грелись у костра, они не знали ни часов, ни календаря, ни компаса. Но ведь им приходилось надолго уходить на охоту. И небо заменяло им и часы, и календарь, и компас. А если им приходилось ночью добираться до своего жилища, то они ориентировались по звездам. По звездам определяли, скоро ли утро, или когда придёт весна.

С древности люди заметили, что у каждой звезды на небе есть свое место. Знание расположение звезд помогало находить верный путь в путешествиях по суше и по морю. Звездное небо, как карта, подсказывало, в какую сторону нужно двигаться.

В созвездии Малой Медведицы находится Полярная звезда, которая с давних пор помогала путешественникам ориентироваться на суше и на море в Северном полушарии неба.

В Южном полушарии ориентируются по созвездию Южного Креста. Точно на юг оно не указывает, но было выбрано ориентиром за особую яркость его звезд Акрукса и Мимозы.

Созвездия Северного полушария и методы их нахождения

В средних широтах основные незаходящие созвездия Северного полушария – Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Жираф и Рысь.

Наиболее важной группой северных созвездий являются Большая и Малая Медведицы. Они хорошо заметны на небе, эти созвездия отмечают направление на север и поэтому еще с древнейших времен имели практическое значение. Самые яркие семь звезд обеих Медведиц образуют фигуры, похожие на ковш (большой и малый), поэтому их легко найти на небе.

Осенними и зимними вечерами ковши четко видны в северной стороне неба. Весной и летом по вечерам эти ковши расположены гораздо выше, и тогда их следует искать в окрестностях зенита, т.е. над головой.

Малая Медведица – созвездие, содержащее около сорока звезд, видимых невооруженным глазом. Крайняя звезда «в ручке» ковша – Полярная звезда. Другая яркая звезда – Кохаб.

Самая яркая звезда Большой медведицы – Алиот, а самая знаменитая двойная система – Мицар – «конь» и Алькор – «всадник». Считается, что тот, кто различает эти две звезды, обладает острым зрением.

Наиболее простой способ ориентировки по звездам связан с Полярной звездой из созвездия Малой Медведицы.

Соединим мысленно две крайние звезды Мераки Дубхе Большой Медведицы и продолжим линию от нижней звезды, отложим на нем пятикратное расстояние между звездами, равное 5°. Конец отрезка упрется в яркую звезду, расположенную вблизи северного полюса Земли (на 1° от него), – Полярную звезду (Рисунок 1).

Рисунок 1. Нахождение северного полюса Земли.

Правило ориентировки по Полярной звезде: если мы найдем на небе Полярную звезду и встанем к ней лицом, то прямо перед нами будет север, сзади – юг, справа от нас – восток, слева – запад.

При суточном вращении звездного неба все остальные звезды описывают вокруг Полярной звезды суточные круги, а она практически остается на месте.

Нетрудно отыскать и созвездие Кассиопеи, расположенное на небе симметрично с Большой Медведицей по отношению к Полярной звезде. Еще один метод нахождения созвездия Кассиопеи: отмерить равные прямые отрезки от звезды Большой Медведицы Мицар через Полярную звезду. Главная часть Кассиопеи, состоящая из пяти ярких звезд, напоминает перевернутую букву «М» или букву латинского алфавита « W »(Рисунок 2).Весной и летом эта буква перевёрнута. Своё название созвездие получило по имени царицы Кассиопеи — героини древнегреческих мифов.

Рисунок 2. Нахождение созвездия Кассиопея.

Созвездие Цефейне имеет ярких звезд, но найти его несложно, поскольку оно граничит с хорошо известными созвездиями: с Кассиопеей – на западе и Малой Медведицей – на севере. Цефей – созвездие, имеющее форму неправильного пятиугольника (Рисунок 3). Самые заметные звезды Цефея: Альдерамин, Альфирк, Альраи.

Рисунок 3. Созвездие Цефей.

Между Большой и Малой Медведицами извивается созвездие Дракона – одно из самых больших по площади. Цепочка звезд завершается неправильным четырехугольником из звезд – головой фантастического чудовища (Рисунок 4). Дракон включает в себя свыше двухсот звезд, видимых невооруженным взглядом. Ярчайшие звезды Дракона: Этамин, Растабан, Нодус.

Рисунок 4. Созвездие Дракона.

Созвездие Жирафа и Рыси – одни из самых непримечательных созвездий на звездном небе. В них входят только неяркие звезды (Рисунок 5).Созвездие Жирафа занимает участок неба между Большой Медведицей и Кассиопеей. Созвездие Рысь содержит около 90 тусклых звезд, видимых невооруженным глазом и образующих длинную ломаную линию. Гевелий писал о созвездии рыси: «Лишь человек с рысьим зрением сможет увидеть эту группу звезд».

Рисунок 5. Созвездия Жирафа и Рыси

Все перечисленные созвездия образованы находящимися в северном полушарии звездами, поэтому их можно наблюдать в течение всей ночи круглый год.

Метод определения времени по звездам

Ночью отличным ориентиром служит Большая Медведица, которая видна над горизонтом весь год. Для определения времени можно вообразить на небе стрелку, проходящую от Полярной звезды к двум крайним звездам Ковша Большой Медведицы и делающую за сутки полный оборот вокруг нее. За 1 час стрелка поворачивается своим концом приблизительно на ширину Ковша, за 6 часов она сделает четверть полного оборота (Рисунок6).

Рисунок 6. Схема поворота Ковша Большой Медведицы.

Представим себе циферблат часов на небе с центром на месте Полярной звезды (Рисунок7). По нему отсчитывают показание небесной стрелки (на рисунке3 – 6,5 ч). Небесная стрелка, связанная с Полярной звездой и Большой Медведицей, показывает время, которым мы пользуемся. Найдем номер месяцаот начала года с десятыми долями: порядковый номер месяца – целое число, а за каждое 3-е число месяца брать 0,1. Например, для 12 октября надо взять число 10,4. Полученное число складываем с показанием часов и умножаем на 2: (6,5 + 10,4) х 2 = 33,8. Это число надо вычесть из 55,3, чтобы получить время в данный момент, т.е. 55,3 – 33,8 = 21,5 ч, или 9,5 ч вечера. Если после вычитания получилось число больше 24, то нужно вычесть из него 24.

Рисунок 7. Определение времени по Полярной звезде и Большой Медведице.

Так как движение Большой Медведицы вокруг Полярной звезды совершает равномерно, то можно сказать, что Большая медведица с Полярной звездой – это условные звездные часы.

Исследование уровня знаний учеников

Для того чтобы понять насколько ученики 3 класса знают и заинтересованы в изучении разделов астрономии, я провел исследование в виде анкетирования учеников по теме «Звезды и созвездия» (Приложение 2).

В исследовании приняли участие 24 ученика, ответив на 10 вопросов анкеты. Результаты исследования я привел в виде сводной таблицы (Таблица 1).

Источник

Как ориентироваться по звездам

Каждого путешественника может застигнуть такой момент, когда под рукой нет ни компаса, ни GPS, а передвигаться необходимо именно ночью в поисках подходящего места для ночлега, или в пустыне, когда комфортное перемещение представляется возможным только в ночное время суток. Луна не всегда видна, но при возникновении таких ситуаций можно ориентироваться по ночным светилам, траектория которых всегда одинакова. Ориентирование по звездам поможет не только найти нужную сторону света, но иногда даже выжить.

Конечно, правильно сориентироваться можно, только имея необходимый опыт, поэтому перед тем, как отправиться путешествовать по дикой природе, не мешает попрактиковаться в том, как ориентироваться по звездам, сначала в ночном городе.

Способы ориентирования по звездам

Существует несколько методов, используя которые, можно ориентироваться по звездам.

Метод, применяемый для Северного полушария

Использование главного ночного ориентира – Полярной звезды. Это небесное тело является главным и единственным ночным светилом, которое никогда не меняет свое местоположение на небе. Она является точным ориентиром, поскольку всегда указывает направление севера, отклоняясь от траектории с минимальными погрешностями (1,5 градуса).

Следует помнить, что, ошибочно ориентируясь на самую яркую звезду, ее можно спутать с планетой Венерой, поскольку она ярче, чем Полярная. Поэтому, чтобы найти это небесное светило, необходимо ориентироваться по созвездиям Малой и Большой Медведицы, известных в народе как «большой» и «малый ковш».

Полярная звезда находится в самой крайней точке «ковша» Малой Медведицы. Поскольку созвездие Большой Медведицы всегда более заметно, чем Малой, для поиска Полярной звезды можно ориентироваться и по нему: для этого нужно найти две звездочки по краям «ковша», провести вперед прямую линию, равную пяти расстояниям между ними, и наткнуться на тот же «хвост» ковша Малой Медведицы, являющейся Полярной звездой.

Кроме этого, можно найти созвездие Кассиопеи, которое выглядит как буква «М» или «W». Если провести воображаемую прямую линию через светило рядом с центральным из них, также можно наткнуться на искомую Полярную звезду. Таким образом, когда поиски увенчаются успехом, ориентирование на местности не составит труда: глядя прямо на Полярную звезду, за спиной окажется юг, справа восток, а слева – запад.

Как можно ориентироваться по звездам в Южном полушарии

Ориентирование по звездам для Южного полушария происходит по созвездию Южный Крест, указывающему южное направление. Это созвездие представляет собой четыре небесных тела, расположенные в виде креста. Важно не спутать его с Ложным Крестом, расположенным справа, у которого светила находятся на некотором отдалении друг от друга. Чтобы найти указание южного направления, нужно провести линию вдоль светил, образующих вертикальную часть креста. Чтобы точно не ошибиться, можно дождаться, когда Южный Крест примет вертикальное положение, перпендикулярное линии горизонта, тогда юг будет находиться прямо под этим созвездием.

Нахождение других частей горизонта

Помимо вышеописанных, существуют дополнительные методы, как по звездному небу можно сориентироваться на природе, дикой местности:

• С помощью созвездия Ориона
• Способы ориентирования по звездным светилам любого созвездия.

Ориентирование по звездам

Ориентирование на местности по звездам поможет найти указание восточного или западного направления. Это можно сделать с помощью созвездия Орион, которое напоминает песочные часы изогнутой формы. Летом его увидеть нельзя, потому что созвездие находится на небе днем. Зимой его можно найти по звездам, образующим его пояс в любом полушарии, Орион находится прямо над экватором. Правое звездное тело в его поясе, называемое Минтака, в любой точке Земли поднимается на востоке, а опускается на западе.

Еще одним способом является следующий: необходимо определить центральную звездочку в поясе Ориона, а также найти звездное тело, расположенное справа внизу от нее. Если от этой звезды провести воображаемую прямую линию до соседней с ней, расположенной слева, а затем середину этой дистанции соединить с центральным звездным телом и продолжить прямо, она будет указывать южное направление.

Инструкция по ориентированию при помощи двух колышек

Ориентирование по звездам можно осуществлять не только опираясь на те созвездия, что были названы выше. При этом следует воспользоваться следующими советами:

1. Нужно выбрать любую звезду, наиболее заметную в ночном небе.
2. Далее, следует воткнуть в землю на расстоянии один метр друг от друга, два колышка и выровнять их верхушки в соответствии с выбранным светилом.
3. Стоит немного подождать, пока выбранный ориентир не отойдет на некоторое расстояние с воображаемой линии.

Поскольку звезды движутся по траектории с востока на запад, по движению ориентира вдоль воображаемой линии можно делать следующие выводы:

• Если звездное тело поднялось вверх от линии, образуемой двумя колышками, значит перед нами находится восток.
• Если светило опустилось вниз от проведенной линии, — смотрим на запад.
• Если сдвинулось в правую сторону, — тогда на юг.
• При сдвижении влево, — смотрим на север.

Кроме этого, можно ориентироваться по Млечному Пути, видному ясной ночью: для этого необходимо помнить, что он проходит с севера на юг.

Источник