Астрометрия

Астрометрия (греч. αστρον - звезда, μεχρεω - измеряю) - раздел астрономии, задачей которого является определение геометрических и кинематических характеристик как отдельных небесных тел, так и их комплексов, а также Вселенной в целом; положений светил на небесной сфере и их собственных движений, измерения диаметров небесных тел и взаиморасположения деталей на их поверхности, определение географических координат и азимутов на земной поверхности, измерения времени.

Генезис

Астрометрия - древнейший раздел астрономии. Первые каталоги зрение было составлено в Вавилоне крайней мере в VIII века до н. э, определение размеров Земли Эратосфеном относится к 240 до н. э, выяснение элементов координатных систем на небесной сфере и открытие прецессии Гиппархом - до 150-123 до н. э

В середине II в. н.э. создана геоцентрическая система мира Птолемея - первая кинематика-геометрическая модель для объяснения видимого движения небесных тел.

В 1543 ее сменила гелиоцентрическая система мира, подтвержденная Кеплера законам. Впоследствии обнаружено движения звезд в пространстве и определены их расстояния от Солнца, исследованы движение Солнца относительно звезд, строение Галактики и расположение Солнца в ней т.д.

От 70-х pp. 20 века существенно возросла прикладная роль астрометрии благодаря:

появлению новых идей в астрономии, связанных с использованием радиоинтерферометрических наблюдений удаленных объектов во Вселенной, наблюдений из искусственных спутников Земли и т.п.;
созданию новой высокоточной техники;
применению ЭВМ и автоматизированных комплексов для обработки измерений;
широкой международной кооперации при выполнении отдельных астрометрических проектов («Хаббл», «Hipparcos», «Гершель»).
Средства астрометрии

Для проведения астрометрических наблюдений созданы специальные инструменты, которые применяются как для стационарных наблюдений в обсерваториях (меридианный круг, пассажный инструмент, вертикальный круг и др.), так и для наблюдений в полевых условиях (теодолит, универсальный инструмент и др.).

Методы астрометрии

Разделение астрометрии на разделы (фундаментальная, фотографическая, позиционная, релятивистская, рентгененивська, космическая, месячная и др.) связан с задачами, методами, объектами, а также диапазонами электромагнитного излучения и его приемниками.

Отдельным разделом астрометрии является проблема изучения особенностей вращения Земли.

Астрометрия делится на сферическую астрономию, фундаментальную астрономию, фотографическую астрономию и практическую астрономию.

К астрометрии принадлежит теория астрометрических инструментов (изучение инструментальных погрешностей).

Сферическая астрономия разрабатывает математический аппарат для решения задач астрономии, методы учета изменений небесных координат вследствие прецессии, нутации, аберрации, рефракции света и параллактический смещений.

Фундаментальная астрономия определяет точные координаты звезд и составляет звездные каталоги. Положение светил на небесной сфере в основном определяются их экваториальными координатами - прямому восхождению и склонением (см. системы небесных координат). Первую из этих координат определяют по моменту прохождения светила через меридиан, а вторую - по измерению зенитной расстоянии светила по меридиану. Определенные таким способом координаты зрение публикуются в виде звездных каталогов. В отдельных каталогах, составленных в разных обсерваториях, есть случайные и систематические ошибки. Несколько таких каталогов обрабатывают с помощью сложных вычислений, при которых особое внимание обращается на исключение систематических ошибок. В результате создается сводный каталог, т. с. фундаментальный каталог. Фундаментальные каталоги используют для определения точного времени (служба времени) и точной широты (служба широты), при определении собственных движений звезд, при составлении астрономических ежегодников т.д. Массовое определения положений светил (звезды, кометы, астероиды и др.) производят методами фотографической астрономии. Для этого снятую астрограф пластинку с объектом измеряют на специальном приборе. Зная координаты нескольких опорных звезд из звездных каталогов, можно определить координаты других объектов, зафиксированных на пластинке.

Фотографические методы применяются для определения звездных параллаксов и собственных движений звезд, а также для составления фотографических каталогов. В последнее время с помощью фотографических наблюдений определяют точные положения искусственных спутников Земли.

Задачами практической астрономии' является определение географических координат и азимутов точек земной поверхности и точного времени. Для выполнения этих задач созданы специальные инструменты и разработаны методы наблюдений и обработки данных (напр. метод Цингера для определения времени и метод Певцова для определения широты).