Sisteme de coordonate utilizate frecvent in astronomia de pozitie (sisteme astronomo-geodezice)

Sisteme de coordonate utilizate frecvent in astronomia de pozitie (sisteme astronomo-geodezice)

Astronomia de pozitie este o parte aplicativa a astronomiei. In cadrul astronomiei de pozitie se studiaza aparatele si metodele necesare pentru determinarea coordonatelor astronomice ale punctelor de pe suprafata Pamantului, precum si azimutele astronomice ale unor directii de interes.

Deoarece precizia de pozitionare a punctelor, realizata de astronomie, este doar de ordinul metrilor, astfel de determinari au un anumit rost, atunci cand punctele sunt situate la distante foarte mari intre ele. Metodele astronomiei geodezice se folosesc numai in cazul retelelor geodezice internationale sau retelelor geodezice de ordin superior nationale, numite si retele astronomo-geodezice.

In principiu, un sistem inertial este un sistem de referinta care poate fi definit prin marimi naturale si care se afla intr-o stare de repaus sau, mai realist, in stare de miscare uniforma, neaccelerata, cunoscuta.

1. Sistemul Inertial Conventional. Acest sistem este cunoscut in literatura de specialitate internationala sub denumirea de Conventional Inertial System (CIS), fiind un sistem care poate fi considerat fix sau cu deplasari cunoscute in Univers.

Sistemul Inertial Conventional este utilizat pentru descrierea traiectoriilor satelitilor artificiali. Sistemul este preluat din astronomia de pozitie si poate fi descris astfel:

planul de baza al sistemului este Ecuatorul Ceresc

originea sistemului O se afla in centrul de masa al Pamantului;

axa z_T trece prin polul nord ceresc mediu, la momentul 1 ianuarie 2000, ora 12 (timp universal TU). Asa cum s-a mentionat anterior, polul nord ceresc are o deplasare pe sfera cereasca datorata influentelor de atractie ale planetelor din Univers - precesia si nutatia - sub forma unei miscari conice (de forma neregulata, spirala). Ecliptica este inclinata in raport cu ecuatorul ceresc cu un unghi e, variabil, in valoare medie de cca 23

axa x_T trece prin punctul vernal g (echinoctiul de primavara). Planul (x_T,y_T) coincide cu Ecuatorul Ceresc;

axa y_T completeaza sistemul cartezian.

Pozitia stelei s (sau a satelitului S) poate fi definita in CIS in doua moduri: prin coordonate carteziene (x_T, y_T, z_T) si prin coordonate sferice ecuatoriale (r, a d

r - raza vectoare (in astronomia de pozitie se alege r = 1)

a - ascensia dreapta;

- declinatia;

Legaturile dintre cele doua tipuri de coordonate sunt:

x_s = Os = cosd cosa

y_s = Os = cosd cos(90 - a) = cosd sina (1.4)

z_s = Os = cosd cos(90 - d) = sind

si respectiv:

(1.5)

Coordonatele ecuatoriale a d se folosesc, cu prioritate, in astronomia de pozitie, putand fi extrase, pentru un numar mare de stele, din cataloage fundamentale cu o precizie de .

2. Coordonate astronomice de pozitie ale punctului S sunt:

latitudinea astronomica () pentru care se pot formula urmatoarele definitii (Fig. 1.6):

inaltimea polului deasupra orizontului;

unghiul format de Axa Lumii cu planul orizontal;

unghiul format de verticala locului cu Ecuatorul Ceresc;

longitudinea astronomica L):

unghiul diedru format de meridianul astronomic al locului cu meridianul astronomic origine (al punctului Greenwich),

cele doua coordonate definesc pozitia verticalei in punctul de statie S.

3. Coordonate orizontale. Asa cum s-a mai mentionat, planul care trece prin verticala locului (Z -) se numeste plan vertical. Pozitia stelei s pe Sfera Cereasca se poate realiza in functie de intersectiile planului vertical cu orizontul locului, respectiv cu almucantaratul stelei s. Coordonatele corespendente se numesc coordonate orizontale si pot fi definite dupa cum urmeaza:

azimutul astronomic al directiei M - s, (notat a), se masoara in planul orizontului locului, in raport cu directia sud. Se atrage atentia ca azimutul geodezic (notat A) se determina in raport cu directia nord.

A - a. (1.6)

inaltimea stelei (deasupra orizontului) - h (arcul) sau distanta zenitala a stelei - z (arcul z) in (Fig. 1.6): h + z = 90 (1.7)