Часть I. СФЕРИЧЕСКАЯ И ЭФЕМЕРИДНАЯ АСТРОНОМИЯ, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ФОРМУЛЫ
Изучение движения небесных объектов в Солнечной системе связано в той или иной степени с двумя проблемами астрономии — проблемой точного предвычисления положения небесного объекта в определенной системе координат на заданный момент времени и проблемой обработки наблюдений этого объекта. Для правильного решения этих проблем необходимо знать не только закон движения небесного объекта, но и законы изменения ориентировки в пространстве систем координат, относительно которых происходит рассматриваемое движение, необходимо уметь найти путем подходящего преобразования координат такую систему отсчета, в которой уравнения движения имеют наиболее выгодную для поставленных целей форму.
С необходимостью учета изменений положения основных элементов координатных систем во времени связана также задача сравнения наблюденных положений объекта с теоретически предвычисленными, особенно при больших промежутках времени наблюдения. К ней тесно примыкают вопросы фиксации физических моментов наблюдений в различных системах измерения времени и перехода от одной системы к другой.
Наконец, совершенствование теории движения небесного объекта, сопутствующее повышению точности наблюдений, требует улучшения числовых значений параметров теории, к которым относятся астрономические постоянные — универсальные величины, соотношения между которыми следуют из основных законов механики неба.
Изложению этих вопросов с конечной целью дать читателю возможность применения рабочих формул в конкретных случаях посвящена эта часть настоящего «Справочного руководства».
Глава 1. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ
§ 1.01. Небесная сфера
Наблюдения и предвычисления положений небесных тел, а также изучение их движения, всегда связаны с определенной системой отсчета (системой координат и системой измерения времени).
Все системы астрономических (и аэродинамических) координат строятся по одному и тому же принципу: всегда выбирают основную (фундаментальную) плоскость и указывают направление основной (главной) оси системы координат.
За начало координат принимают обычно либо точку наблюдения на земной поверхности, либо центр Земли, Солнца или планеты и т. д.
В основу сферической астрономии положено понятие небесной сферы, центр которой совпадает с началом рассматриваемой системы отсчета, а радиус может быть выбран совершенно произвольным (обычно его полагают равным единице). Таким образом, вводится понятие топоцентрической небесной сферы с центром в точке наблюдения (в топоцентре), геоцентрической небесной сферы с центром, совпадающим с центром масс Земли, гелиоцентрической небесной сферы с центром в центре масс Солнца, планетоцентрической небесной сферы с центром в центре масс планеты. Аналогично вводятся соответствующие различные системы координат: топоцентрическая, геоцентрическая, гелиоцентрическая, планетоцентрическая и т. д. Иногда вводят барицентрическую систему координат, начало которой совпадает с центром масс (барицентром) системы нескольких небесных тел (например, системы Солнце + внутренние планеты).
Необходимо всегда иметь в виду, что термином «планетоцентрическая (селено-, или луноцентрическая) система координат» обозначается система, основная плоскость которой параллельна плоскости небесного экватора для Земли, и проводить четкое различие между этим термином и термином «планетографическая (селенографическая) система координат», относящимся к системам, основной плоскостью которых является плоскость экватора собственного осевого вращения планеты (Луны). В случае планетографических систем координат латинское название небесного тела заменяется в наименовании координат соответствующим греческим эквивалентом (например, юпитероцентрические координаты, но зенографические координаты, марсоцентрические координаты, но ареографические координаты и т. д.). Планетографические системы координат применяются большей частью для определения положений точек и деталей поверхности соответствующих планет [1].
