Задача без названия
p_368608a9185ac9df
- ? С каким периодом должен вращать телескоп часовой механизм, чтобы удерживать точечный источник (звезду) со склонением 0, находящийся высоко над горизонтом, на экваторе в центре поля зрения с учетом атмосферной рефракции? Наблюдатель находится на уровне моря при стандартных атмосферных условиях (температура +20°C, давление 760 мм рт. ст.)
Решение
Показать решение
- Звезда со склонением 0 движется по небесной сфере на экваторе вертикально, восходя на востоке, проходя через зенит и заходя на западе. Рефракция смещает положение звезды вдоль ее же суточного пути, и ее вполне можно компенсировать изменением угловой скорости, придаваемой телескопу часовым механизмом.
Пусть — время очередного прохода указанной звезды через зенит. Тогда в течение последующих 6 часов до захода звезды ее истинное зенитное расстояние будет зависеть от времени t как
где — угловая скорость суточного вращения небесной сферы (или, что правильнее, угловая скорость осевого вращения Земли). Эту же формулу можно распространить и на период до кульминации звезды, условно считая ее зенитное расстояние отрицательным.
Если зенитное расстояние не очень велико (меньше 50-60°), то величина астрономической рефракции при указанных условиях составляет
При зенитных расстояниях меньше эта формула выглядит еще проще:
причем z в ней выражается в радианах. Зависимость видимого зенитного расстояния звезды от времени будет выражаться как
Эту формулу также можно распространить на период времени до кульминации звезды. В результате, если уменьшить угловую скорость телескопа на часть, то он в течение достаточно длительного времени будет очень хорошо отслеживать положение звезды. Период вращения небесной сферы , как известно, составляет 23 часа 56 минут и 4 секунды. Для решения поставленной задачи его нужно умножить на 1.00027. В результате, мы получаем 23 часа 56 минут 27 секунд.