Прикладная астрономия что изучает
Институт прикладной астрономии
Институт прикладной астрономии
Институт прикладной астрономии (полное официальное название — «Институт Прикладной Астрономии Российской академии наук», сокращённое — ИПА РАН) — один из крупнейших астрономических институтов мира, ведущий исследования в области новых методов астрометрии и геодинамики, эфемеридной астрономии, классической и релятивистской небесной механики, радиоастрономии и радиоинтерферометрии, космической геодезии и фундаментального координатно-временного обеспечения. Организован в 1987 году по постановлению Президиума АН СССР N941 от 13.11.87.
Содержание
Основные направления научной деятельности
Издания
ИПА РАН издает российские и международные астрономические ежегодники и альманахи, содержащие эфемериды Солнца, Луны, больших и малых планет и звезд, вычисленные с максимальной точностью в соответствии со стандартами, утвержденными Международным астрономическим союзом, а также сведения о различных астрономических явлениях — затмениях Солнца и Луны, восходах и заходах Солнца и Луны, планетных конфигурациях и т. д. Эти издания являются единственными официальными эфемиридными документами в России, которыми могут пользоваться различные потребители и которые могут служить эфемеридным стандартом в любых работах.
Институт прикладной астрономии РАН издает еженедельные бюллетени определения параметров вращения Земли, включающие результаты обработки радиоинтерферометрических, лазерных и спутниковых наблюдений на глобальных сетях станций, их сравнение с данными Международной службы вращения Земли и годовой прогноз.
Наблюдения
Институт прикладной астрономии РАН ведет регулярные радиоинтерферометрические и радиоастрономические наблюдения на радиоастрономических обсерваториях сети «Квазар-КВО» по международным и российским программам.
Расположение
Подразделения Института прикладной астрономии РАН расположены в четырех субъектах Российской Федерации (Санкт-Петербург, Ленинградская область, Карачаево-Черкесская Республика, Республика Бурятия).
Прикладная астрономия
Вы будете перенаправлены на Автор24
Астрономия – область знаний целью, которой является изучение как отдельных небесных тел, так и Вселенной в целом.
Астрометрия – раздел астрономии, который изучает геометрические и кинематические свойства небесных тел.
Прикладная астрономия является одним из разделов астрометрии. С помощью практической астрономии можно находить географические координаты, определять местоположение небесных тел, вычислять точное время и находить азимут.
Созвездия
Под созвездием понимается область звездного неба, которую определили люди в пределах выбранных ими границ.
Всё видимое нам небо разделено на 38 созвездий. Многие из них названы в честь фантастических персонажей и существ (таких как Андромеда, Пегас, Персей), взятых из древнегреческой мифологии. Иные созвездия названы в честь предметов или животных, которых напоминают соединенные воображаемыми линиями звезды (это в частности, Весы, Стрела, Южный Крест, Лев, Овен и т. д).
Что бы найти созвездие, на небе нужно соединить мысленно самые яркие звёзды в фигуру. Яркие звёзды в каждом созвездии обозначались издавна греческими буквами. Самую яркую звезду созвездия именуют альфа α, затем (по мере убывания яркости звезд) следуют β (бетта), γ (гамма) и т. д. Так, известная нам Полярная звезда является альфой созвездия Малой Медведицы.
Не используя астрономические приборы и смотря невооруженным глазом можно увидеть около 3 000 звёзд. Современные астрономические данные включают в себя местоположения нескольких миллионов звёзд. Каталоги наблюдаемых звезд были составлены ещё в древности.
Видимая яркость и цвет звезд
Небо днём нам кажется голубым оттого, что благодаря неоднородности воздушной среды лучше всего рассеиваются лучи голубой части спектра солнечного света. За пределами же атмосферы нашей планеты небо всегда остаётся черным, в результате можно наблюдать на нём Солнце и звезды одновременно.
К настоящему времени сохранилась ещё древняя традиция называть самые яркие звёзды звёздами 1-ой величины, и далее присваивать им номера по степени убывания их яркости. Так, звёзды, видимые на пределе человеческого зрения, относятся к звёздам 6-ой величины.
Готовые работы на аналогичную тему
Звёздная величина означает характеристику светового потока, который проходит от звезды к Земле. Считается, что при разности в одну звездную величину видимая яркость звезд отличается примерно в 2,5 раза. Таким образом, разность в 5 звёздных величин соответствует различию в яркости именно в 100 раз. На данный момент современные способы наблюдения способны найти звёзды яркостью 25-ой звёздной величины.
Видимое суточное движение звезд. Небесная сфера
Звёзды, из-за вращения Земли вокруг своей оси кажутся нам перемещающимися по небу. При этом Полярная звезда почти не меняет своего положения. Звёзды же в течении суток описывают полные круги с центром вблизи Полярной звезды.
Если в безлунную ночь установить фотоаппарат на «бесконечность», хорошо его закрепить, направить на Полярную звезду и оставить открытым затвор и объектив на час или полчаса, то можно увидеть на снимке следующий эффект: концентрические дуги, которые являются следами движения звёзд.
Общий центр этих дуг называется северным полюсом мира. К нему очень близка Полярная звезда. Диаметрально противоположная ему точка зовётся соответственно южным полюсом мира. Стоит отметить, что в северном полушарии Земли южный полюс мира находится за горизонтом.
Звёздные карты
Для изготовления звёздной карты, которая бы изображала созвездия на плоскости необходимо знать координаты звёзд. Однако, если мы возьмём координаты звёзд относительно горизонта, то такие координаты будут непригодными для составления карт, поскольку координаты всё время меняются.
Необходимой системой координат в таком случае является такая, которая бы вращалась вместе со звёздным небом. Выход был найден в использовании экваториальной системы координат.
Данная система координат так названа, поскольку в ней экватор служит той плоскостью, от которой и производятся отсчёты нужных координат.
В экваториальной системе координат за одну координату принимается угловое расстояние светила от небесного экватора. Такое расстояние также называется склонением δ (смотрите на рисунке ниже). Ему свойственно меняться в пределах ±90°, и оно считается положительным к северу и отрицательным к югу. Такое склонение аналогично географической широте.
Рисунок 1. Угловое расстояние. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Календарь
Практические знания по астрономии очень нужны для составления правильного и грамотного календаря.
С давних пор люди измеряли большие отрезки времени при помощи лунного или солнечного месяца. Таким образом они использовали продолжительность оборота Солнца по эклиптике.
Эклиптика – воображаемая линия, по которой происходит движение нашего Солнца.
В древности год обозначал периодичность сезонных изменений, поскольку жизнь людей была напрямую связана со временем, когда нужно сеять, пахать, собирать урожай и справлять религиозные праздники.
Согласно измерениям солнечный год имеет продолжительность 365 суток 5 часов 48 минут и 46 секунд. Солнечный год не соизмерим с сутками и с длиной лунного месяца, поскольку лунный месяц, а под ним подразумевают период смены лунных фаз, длится 29, 5 суток.
Календари можно разделить на три вида:
Наиболее удобен в применении солнечный календарь, которым пользовались ещё в Древнем Египте.
Особенность составления календаря в том, что его составителю крайне важно учитывать, что бы продолжительность календарного года была как можно ближе к продолжительности оборота Солнца по эклиптике, при этом в календарный год должно входить целое число солнечных суток, чтобы начинать год в одно и то же время суток.
Таким календарём стала система, разработанная ещё до нашей эры александрийским астрономом Созигеном. Его календарь был введен в действие в 46 году до нашей эры правителем Древнего Рима знаменитым полководцем и государственным деятелем Юлием Цезарем.
Впоследствии эта система исчисления получила название юлианский календарь.
Особенность этого календаря была в том, что каждые три года подряд имеют в нем по 365 суток (такие года назывались простыми), а следовавший за ними год равнялся 366 суткам и назывался високосным. Високосными назывались года, номера которых можно делить без остатка на четыре.
Поскольку календарь отставал от истинной длины года на 11 минут, то за каждые 400 лет, календарь отставал от реального положения времени примерно на трое суток.
Эта ошибка была исправлена 4 октября 1582 года, когда Папой римским Григорием XIII был введён новый календарь, получивший его имя.
В новом календаре не считаются високосными те годы, которые оканчиваются на два нуля. Исключение составляют те, у которых число сотен делится на 4 без остатка, как например 1600, 2000, 2400 и т. д.
В России григорианский календарь введен Петром Первым, до этого счёт велся от Сотворения мира, вычисленного христианскими книжниками ещё в первые века нашей эры и принятого в Византийской империи. От неё мы приняли как христианскую религию, так и календарную систему.
Современный юлианский календарь был принят в 1918 году пришедшими к власти в результате революции 1917 года большевиками во главе с Лениным. К этому времени накопившаяся ошибка составляла 13 суток, что было крайне неудобно в дипломатических и торговых отношениях. Новый же календарь оказался очень близок к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Ошибка же в одни сутки в григорианском календаре накопится за 3300 лет.
Прикладная астрономия что изучает
Астрономия является одной из древнейших наук, истоки которой относятся к каменному веку (VI-III тысячелетия до н. э.).
Астрономия это наука, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем.
О первоначальной значимости развития астрономических знаний можно судить в связи с практическими потребностями людей. Их можно разделить на несколько групп:
Зарождение астрономии в астрологических идеях свойственно мифологическому мировоззрению древних цивилизаций.
Этапы развития астрономии
I-й Античный мир (до н. э). Философия →астрономия → элементы математики (геометрия). Древний Египет, Древняя Ассирия, Древние Майя, Древний Китай, Шумеры, Вавилония, Древняя Греция.
Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии: ФАЛЕС Милетский (625-547, Др.Греция), ЕВДОКС Книдский (408- 355, Др. Греция), АРИСТОТЕЛЬ (384-322, Македония, Др. Греция), АРИСТАРХ Самосский (310-230, Александрия, Египет), ЭРАТОСФЕН (276-194, Египет), ГИППАРХ Родосский (190-125г, Др.Греция).
Археологами установлено, что человек владел начальными астрономическими знаниями уже 20 тыс. лет назад в эпоху каменного века.
II-ой Дотелескопический период. (наша эра до 1610г). Упадок науки и астрономии. Развал Римской империи, набеги варваров, зарождение христианства. Бурное развитие арабской науки. Возрождение науки в Европе. Современная гелиоцентрическая система строения мира.
Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Клавдий ПТОЛЕМЕЙ (Клавдиус Птоломеус)( 87-165, Др. Рим ), БИРУНИ, Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль – Бируни (973-1048, совр. Узбекистан), Мирза Мухаммед ибн Шахрух ибн Тимур (Тарагай) УЛУГБЕК(1394 –1449, совр. Узбекистан), Николай КОПЕРНИК (1473-1543,Польша), Тихо (Тиге) БРАГЕ (1546- 1601, Дания).
III-ий Телескопический до появления спектроскопии (1610-1814гг). Изобретение телескопа и наблюдения с его помощью. Законы движения планет. Открытие планеты Уран. Первые теории образования Солнечной системы.
Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Галилео ГАЛИЛЕЙ (1564-1642, Италия), Иоганн КЕПЛЕР (1571-1630, Германия), Ян ГАВЕЛИЙ (ГАВЕЛИУС) (1611-1687, Польша), Ганс Христиан ГЮЙГЕНС (1629-1695, Нидерланды), Джованни Доминико (Жан Доменик) КАССИНИ> (1625-1712, Италия-Франция), Исаак НЬЮТОН (1643-1727, Англия), Эдмунд ГАЛЛЕЙ ( ХАЛЛИ, 1656-1742, Англия), Вильям (Уильям) Вильгельм Фридрих ГЕРШЕЛЬ (1738-1822, Англия), Пьер Симон ЛАПЛАС (1749-1827, Франция).
IV-ый Спектроскопия и фотография. (1814-1900гг). Спектроскопические наблюдения. Первые определения расстояния до звезд. Открытие планеты Нептун.
Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Йозеф фон ФРАУНГОФЕР (1787-1826, Германия), Василий Яковлевич (Фридрих Вильгельм Георг) СТРУВЕ (1793-1864, Германия-Россия), Джордж Бидделл ЭРИ(ЭЙРИ, 1801-1892, Англия), Фридрих Вильгельм БЕССЕЛЬ (1784-1846, Германия), Иоганн Готфрид ГАЛЛЕ (1812-1910, Германия), Уильям ХЕГГИНС (Хаггинс, 1824-1910, Англия), Анжело СЕККИ (1818-1878, Италия), Федор Александрович БРЕДИХИН (1831-1904, Россия), Эдуард Чарльз ПИКЕРИНГ (1846-1919, США).
V-ый Современный период (1900-наст.время). Развитие применения в астрономии фотографии и спектроскопических наблюдений. Решение вопроса об источнике энергии звезд. Открытие галактик. Появление и развитие радиоастрономии. Космические исследования.
Астрономия
Лучшие условия по продуктам Тинькофф по этой ссылке
Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера
. 500 руб. на счет при заказе сим-карты по этой ссылке
Лучшие условия по продуктам
ТИНЬКОФФ по данной ссылке
План урока:
Что такое астрономия
Сам термин «астрономия» появился благодаря таким ученым, как Пифагор и Гиппарх еще в III-II в. до н.э. В современном мире выделят несколько разделов науки астрономии.
Астрономия изучает как Вселенную в целом, так и ее объекты по отдельности. Это звезды, кометы, планеты, созвездия, галактики и т.д. Кроме этого ученые-астрономы посвящают свое время изучению черных дыр, туманности, системе небесных координат.
Связь астрономии с другими науками
Прослеживается тесная связь астрономи с другими науками. Математика, физика, химия, география, биология, механика, радиоэлектроника – это только часть наук, без которых не обходятся современные ученые-астрономы. Знания, полученные в процессе изучения этих предметов, обязательно облегчат и овладение астрономией как предметом.
Для осуществления астрономических исследований, расчета координат, траекторий небесных тел, необходимо владеть математическими, географическими знаниями. Знания химии нужны для определения химического состава небесных светил, объяснения химических процессов, происходящих в космическом пространстве. Не обойтись без физики, которая поможет разобраться в физических процессах, которые осуществляются на звездах, а также изучить форму небесных светил. Исследовать значение и происхождение названий созвездий, звезд, планет поможет лингвистика. Научиться пользоваться телескопом, изучить его строение и производить исследования в космосе поможет радиоэлектроника, механика. Как влияет солнечный свет на все живое на планете, объясняет биология. История перенесет нас в далекое прошлое и поможет разобраться в происхождении небесных тел, познакомит с древними астрономами.
Вселенная и ее масштабы
Современная наука доказала, что Вселенная имеет свои границы. Ученые измеряют ее размер световыми годами и насчитывают их около 45.7 миллиардов. Если представить, что один световой год равен 10 триллионам километров, то попробуйте представить себе масштабы Вселенной.
Какие тела заполняют Вселенную
Вселенную наполняют различные небесные тела. Их еще называют космическими телами Вселенной. Среди них выделяют:
Размеры небесных тел вселенского пространства могут быть как микроскопическими, так и гигантскими. Метеориты, астероиды и кометы относятся к малым телам Вселенной. Ученые продолжают изучать небесные тела и открыли самое большое тело во Вселенной. Им стала звезда UY Scuti. Ее радиус в 1700 раз превышает радиус Солнца.
Познакомимся поближе с небесными телами и определим их характеристики.
Астероиды – это глыбы из камня, которые образуют астероидный пояс. Он находится между орбитами Юпитера и Марса. Форма у астероидов неправильная, диаметр тел начинается от 30 метров и может достигать десятки километров. На данный момент ученые открыли более 97 853 768 этих малых космических тел Вселенной. Движение астероидов происходит по орбите вокруг Солнца.
Кометы – состоят из твердого ядра. Приближаясь к Солнцу, ядро начинает нагреваться и происходит испарение веществ, из которых оно состоит. В результате этого происходит образование газовой оболочки, а потом возникает хвост. По мере удаления от Солнца хвост и оболочка исчезают. Изредка кометы можно наблюдать невооруженным взглядом. Последней кометой, которая за последние 7 лет четко просматривалась на ночном небе, была C/2020 F3 NEOWISE. Это произошло в июле 2020 года. В основном же эти небесные тела ученые изучают с помощью телескопа.
Метеороиды – твердые небесные тела, размер которых больше атома, но меньше астероида. Они могут быть как первичными объектами, так и представлять собой фрагменты космических объектов, причем не только астероидов. Небесные тела, попавшие в атмосферу, называют метеорами. К ним относят осколки комет или астероидов.
Часть метеороида, достигшая земной поверхности, принято называть метеоритом. Другими словами, метеорит – это любое тело космического происхождения, упавшее на поверхность другого небесного объекта.
После падения метеориты оставляют след – кратер. На сегодняшний день крупнейший кратер Уилкса имеет диаметр 500 км.
Кратер от метеорита
Звезды – свет и тепло исходит от этих небесных тел. Они представляют собой массивные шары, состоящие из газа. Ближайшая звезда к Земле – Солнце. На ночном небе при отсутствии облаков можно наблюдать самые разные звезды. Их значение оценили еще наши предки. Эти «мерцающие точки» помогали ориентироваться в пространстве, о них часто писали в мифах и религиозных историях. Еще в древности, люди, не имеющие никакой техники, видели в звездах образы самых различных существ. Так начали выделять созвездия. На сегодняшний день их насчитывается 88, 12 из которых являются зодиакальными.
Планеты – достаточно большие шарообразные объекты, вращающиеся вокруг Солнца по определенной оси и не являющиеся спутником другого космического тела. В Солнечной системе 8 планет:
Телескопы: наземные и космические
Специальный прибор, который используют для наблюдения за космическими объектами, называется телескоп. Главная его задача – собрать как можно больше света от небесного тела и увеличить угол зрения, под которым это небесное тело можно изучать. Улавливаемый прибором свет пропорционален его объективу. Следовательно, чем больше объектив у телескопа, тем мельче объекты он может уловить.
Первый телескоп появился благодаря ученому Галилео Галилею в 1609 году. Принцип его работы практически ничем не отличался от уже имеющихся на то время подзорных труб. Для своего прибора ученый использовал более мощные линзы, которые позволили увеличить изображение в 20 раз. Телескоп помог сделать первые важные открытия в космосе. Сейчас он хранится в одном из музеев Флоренции.
С помощью наземных телескопов можно наблюдать за Солнцем, планетами, спутниками. Но вот изучить детально звезды не получится. Даже в самый мощный прибор они видны как маленькие мерцающие точки.
Более детально познакомиться с космосом и Вселенной позволяют космические телескопы, расположившиеся на орбите. Это настоящие гиганты, они помогают даже в изучении истории Вселенной. Первый космический телескоп подняли в воздух в августе 1957 года. На высоте 25 км он сделал съемку Солнца в высоком расширении.
Современные космические и наземные телескопы оснащены компьютерными программами. Они передают картинку на монитор, что позволяет увидеть изображение в таком виде, в каком оно представлено в действительности, без каких-либо искажений.
Где находятся самые крупные оптические телескопы
Как правило, телескопы устанавливают в отдаленных местах от городской суеты. Для этого подходят горные местности, либо бескрайние пустыни. К числу крупнейших телескопов мира относят:
Самый крупный телескоп России БТА (Большой Телескоп Альт-Азимутальный) расположен в горах на высоте 2070 м в Карачаево-Черкесии. Диаметр его зеркала составляет 6 метров.
Всеволновая астрономия
Первые ученые-астрономы для изучения космического пространства использовали исключительно оптические телескопы. Следовательно, изучить и описать они могли лишь то, что непосредственно улавливал их взор. Сегодня же астрономия достигла значительных высот, ведь ученые могут вести свои наблюдения на различных длинах волн. Новые знания и технологии способствовали выделению совершенно новых дисциплин, таких как гамма-астрономия, радиоастрономия и рентгеновская астрономия.
Каждый космический объект излучает ряд волн, невидимых для человеческого глаза. Но их можно измерить специальными приборами. Необходимость таких измерений неоценимо важна. Например, гамма- или рентгеновское излучение, которое приходит из космоса на Землю, рассказывает о грандиозных процессах, происходящих в самых глубинках Вселенной. Из-за гигантских расстояний человек не может наглядно изучить все космические объекты. Все знания человечества о космосе базируются на излучении, которое исходит от небесных тел. Так удалось определить расстояние между объектами во Вселенной, их состав, возраст, размер и т.д.
Понятие «всеволновая астрономия» означает, что современные наблюдения за космическими телами ведутся во всех известных диапазонах электромагнитного излучения.
Как развивалась отечественная космонавтика
История развития отечественной космонавтики берет свое начало с середины ХХ столетия. В 1946 году основали Опытно-конструкторское бюро №1, его задачей стала разработка спутников, ракет-носителей и баллистических ракет. Спустя 10 лет силами бюро была спроектирована первая ракета-носитель, с помощью которой в космос был запущен первый искусственный спутник планеты Земля.
После запуска искусственного спутника развитие космонавтики приобрело совершенно другие темпы. Спустя некоторое время в космическое пространство был запущен еще один спутник, но на его борту уже находилось живое существо – собака по имени Лайка.
Запуски межпланетных станций позволили заняться исследованием Луны, а уже в 1959 году космический аппарат достиг поверхности спутника Земли. В это время Советский Союз получил снимки обратной стороны Луны, что позволило ученым присвоить названия практически всем основным формам рельефа на спутнике.
Первая фотография обратной стороны Луны
Важным событием в развитии отечественной космонавтики стал полет первого человека в космос. Состоялось это 12 апреля 1961 года на корабле «Восток» пилотируемым Юрием Гагариным. В 1965 году человек впервые вышел в открытый космос.
До 1991 года отечественная космонавтика радовала множеством открытий и достижений:
Запуск первого искусственного спутника Земли
4 октября 1957 года стал знаменательным для всей мировой космонавтики. В этот день был осуществлен запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Это событие стало началом изучения космического пространства и открыло новые возможности в развитии не только отечественной, но и мировой космонавтики.
Космодром Байконур, находящийся в Казахстане, стал площадкой для первого запуска первого искусственного спутника Земли. Для этого использовалась ракета-носитель Р-7. Спутник пребывал в космическом пространстве 92 дня, 1440 раз облетел вокруг Земли, что позволило ученым впервые произвести изучение верхних слоев ионосферы. Также была получена достаточно важная информация о работе аппаратуры в космических условиях и произведена проверка расчетов.
Первый искусственный спутник Земли
Современная космонавтика и ее достижения
Огромный прорыв сделала современная космонавтика в своем развитии. Сегодня о космосе говорится как о реальном, а не как о чем-то сказочно далеком. Запуск современного космического корабля, полеты в космическое пространство стали хоть и дорогостоящими, но обычными явлениями в жизни российского государства.
Не вызывает ни у кого удивления космический туризм, когда за определенную плату можно полетать на космическом корабле. На высоком уровне проходят космические исследования. Современные ученые работают над созданием солнечных электростанций, разрабатывают технологи влияния на климат Земли.
С 2016 года начал свою работу космодром «Восточный» в Амурской области. Это позволило России совершать запуски космических кораблей со своей территории и не зависеть от других стран.
В недалеком будущем в планах запуск пилотируемых кораблей на поверхность Луны, беспилотных космических аппаратов для исследований космического пространства, реализация программы «Морской старт».
Приоритетной задачей для России стало дальнейшее развитие отечественной космонавтики, изучение возможностей современной космической отрасли и выведение ее на передовые мировые рубежи.