АСТРОНОМІЯ - М. В. Головко 2018

Частина 1. Космографія

Розділ II. Рух небесних світил та основи практичної космографії

ТЕМА 1.3. ОСНОВИ ПРАКТИЧНОЇ КОСМОГРАФІЇ

§ 10. ОРІЄНТУВАННЯ НА МІСЦЕВОСТІ ПО НЕБЕСНИХ СВІТИЛАХ

Незважаючи на сучасні технічні засоби, які дають змогу практично кожній людині доволі легко орієнтуватися у просторі, досі є професії (пілоти літаків, моряки, рятівники, військові тощо), що вимагають уміння робити це з допомогою небесних світил. Досвід свідчить: елементарні навички зі знаходження сторін горизонту мають бути в кожної людини. Як орієнтири можна використати Сонце, Місяць і зорі.

1. Орієнтування на місцевості по Сонцю і Місяцю. Найпомітніші світила на небі Землі — Сонце і Місяць, тому не дивно, що людина використовує їх для орієнтування на місцевості та визначення часу з давніх-давен.

Орієнтування на місцевості по Сонцю. Щоб визначити, нехай і дуже грубо, напрямок на сторони горизонту по Сонцю, треба пам'ятати де, в якій частині горизонту, воно сходить і заходить у різні пори року. В Україні, тобто в середніх широтах північної півкулі Землі, Сонце сходить влітку на північному сході й заходить на північному заході. Взимку воно сходить на південному сході й заходить на південному заході. Двічі на рік Сонце сходить точно на сході й заходить на заході (у дні рівнодення — близько 21 березня і 23 вересня).

Навесні чи восени північ буде прямо попереду для мандрівника, якщо Сонце, що сходить, лежить праворуч від нього. Якщо Сонце лежить ліворуч — мандрівник іде на південь; прямуючи прямо на Сонце — на схід, а йдучи від Сонця (Сонце за спиною мандрівника) — він рухається на захід. Для випадку призахідного Сонця (мандрівка відбувається у вечірній час) — напрямки на сторони горизонту змінюються на протилежні: ідемо на північ — Сонце лежить ліворуч і т.п.

Інший спосіб визначення сторін світу — зафіксувати положення Сонця на небесній сфері опівдні. У цей момент воно лежить над точкою півдня S. Оскільки внаслідок добового обертання, Сонце кожного дня проходить через небесний меридіан (верхня кульмінація) і тінь від нього збігається з полуденною лінією SN, тобто в будь-який день року можна опівдні безпомилково визначити напрямок південь — північ. Тут треба пригадати, що в полудень тіні від вертикально встановлених предметів найкоротші, бо Сонце в цей час піднімається найвище над горизонтом.

Рис. 10.1. Визначення полуденної лінії з допомогою гномона

На практиці полуденну лінію визначають, фіксуючи найкоротшої тіні, створені вертикально встановленими предметами, наприклад, жердиною (гномоном). Простежити, коли тінь найкоротша, важко, бо її довжина змінюється повільно й непомітно для ока. Тому краще відзначити однакові тіні до полудня й після полудня, а потім взяти середній напрямок. Для цього на рівному майданчику з допомогою виска (нитка з вантажем) поставимо жердину вертикально. За деякий час до полудня, наприклад, за годину, відзначимо кінець А тіні жердини (рис. 10.1). Прив'язавши мотузку до нижньої частини жердини О, накреслимо на майданчику частина кола АБ радіусом рівним довжині тіні ОА.

Внаслідок добового руху Сонця тінь від жердини буде переміщатися і зменшуватись, а потім знову почне збільшуватись, поки своїм кінцем не досягне накресленого кола. Відзначивши цю точку В, розділимо навпіл відстань між А і В та проведемо через знайдену середину й основу жердини напрямок ОС, який і дасть нам полуденну лінію.

Розгляньмо спосіб визначення напрямку північ — південь по Сонцю й годиннику. Для цього годинник розміщуємо в горизонтальній площині так, щоб годинна стрілка вказувала на Сонце (на хвилинну й секундну стрілки не зважають). Кут між годинною стрілкою і напрямком на цифру 12 циферблата ділять навпіл. Тоді бісектриса цього кута приблизно вкаже напрямок північ — південь, або полуденну лінію, причому південь до 12 години буде праворуч від Сонця, а після 12 годин — ліворуч (рис. 10.2).

Рис. 9.3. Визначення напрямку по Сонцю й годиннику до (а) і після (б) полудня.

Треба взяти до уваги, що такий спосіб дає більш-менш правильні результати в північних і частково в помірних широтах. Найточніші — взимку, менш точні — навесні й восени. Влітку помилка може становити до 25°. Для південних широт, де влітку Сонце стоїть високо, цей спосіб непридатний.

Орієнтування на місцевості по Місяцю. Треба пам'ятати, що повний Місяць на небесній сфері лежить проти Сонця. Увечері він піднімається в східній частині неба, опівночі проходить через небесний меридіан (верхня кульмінація), перебуваючи в цей момент над точкою півдня, а потім переходить в західну ділянку неба й заходить вже зі сходом Сонця. Якщо взяти до уваги, що внаслідок добового обертання небесної сфери Місяць зміщується упродовж однієї години на 15°, то до 3-ї години ночі повний Місяць зміститься від точки півдня приблизно на 45° і його буде видно на південному заході. Увечері о 21 годині повний Місяць лежить у південно-східній ділянці неба. Ці особливості видимого добового руху Місяця, коли він перебуває у фазі повні, дозволяють визначати напрямки на сторони горизонту.

Варто пам'ятати, що внаслідок різного нахилу площин видимого руху Сонця і Місяця, влітку ми бачимо повний Місяць низько над горизонтом (так, як Сонце взимку), а схід і захід Місяця відбуваються ближче до точки півдня. Взимку навпаки, Місяць в повню високо піднімається опівночі, а сходить між точками півночі і сходу, заходить між точками півночі й заходу.

2. Орієнтування на місцевості по Полярній зорі та яскравих зорях. Сонце допомагає визначати напрямки на сторони світу лише вдень, а Місяць не завжди видно на небі. Але будь- якої ясної ночі над нами сяють зорі, які також можуть бути хорошими дороговказами. Для цього треба тільки вміти знаходити деякі з них на зоряному небі.

Найвідоміша зоря-орієнтир у північній півкулі Землі — Полярна, що лежить поблизу північного полюса світу і вказує на північ. Тобто, якщо ми знайдемо на небі Полярну зорю і

станемо обличчям до неї, то перед нами на горизонті буде північ, позаду — південь, праворуч — схід, ліворуч — захід. Полярну можна легко знайти з допомогою однієї з найвиразніших фігур на небі — сузір'я Великої Ведмедиці — ковша із семи яскравих зір (рис. 10.4). Проведемо через дві крайніх зорі ковша пряму лінію й подовжимо її в бік його отвору на відстань уп'ятеро більшу, ніж відстань між цими зорями. Ось там і знайдемо Полярну зорю.

Рис. 10.3. Як знайти Полярну зорю з допомогою семизір'я Великої Ведмедиці.

Яскравість Полярної приблизно така сама, як у зір ковша Великої Ведмедиці, тому її легко виокремити на тлі слабкіших зір, що лежать навколо. Пам'ятаймо, у різні години ночі і в різні пори року Велика Ведмедиця буває вечорами і нижче і вище, ніж Полярна, або праворуч чи ліворуч від неї.

Полярна зоря — найпростіший, але не єдиний орієнтир на зоряному небі, є ще й інші зорі, що можуть слугувати для цього. Зокрема, Сиріус (а Великого Пса), Капелла (а Візничого), Вега (а Ліри), Альдебаран (а Тельця), Проціон (а Малого Пса), Регул (а Великого Лева), Арктур (а Волопаса), Альтаїр (а Орла) і Альферац (а Андромеди).

Потреба знаходити ці зорі може з'явитися тоді, коли, наприклад, північну частину неба закрито хмарами або через особливості рельєфу її взагалі не видно. Тоді знадобиться знання зоряного неба, а також уміння розрізняти на небі сузір'я, їх взаємне положення, коли і в якій ділянці неба їх видно.

НАВЧАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

• Навчитися визначати напрямок на сторони світу з допомогою Сонця, Місяця та Полярної зорі.

ВИСНОВКИ

Небесні світила (Сонце, Місяць, зорі) - надійні орієнтири для визначення сторін світу та дороговкази для орієнтування на місцевості.