THIÊN VĂN HÀNG HẢI Câu 1: Các hệ tọa độ trên thiên cầu. 1) Hệ tọa độ chân trời. Trong hệ tọa độ này người ta lấy hướng chính là hướng dây rọi, hai mặt phẳng chính là mặt phẳng thiên kinh tuyến người quan sát và mặt phẳng chân trời thật. Một thiên thể trong hệ tọa độ này được xác định bởi hai đại lượng là độ cao và phương vị. a) Độ cao (Alttitude=Alt) của thiên thể h: là góc ở tâm thiên cầu hợp bởi mặt phẳng chân trời thật và đường thẳng nối từ tâm thiên thể với tâm thiên cầu, được đo bằng cung của vòng thẳng đứng chứa thiên thể tính từ mặt phẳng chân trời thật đến tâm thiên thể. Độ cao thiên thể h biến thiên từ 0 0 đến 90 0 , người ta quy ước h>0 khi thiên thể nằm phía trên đướng chân trời thật, h<0 khi thiên thể nằm phía dưới đường chân trời thật. Ngoài đại lượng độ cao h, người ta còn sử dụng đại lượng đỉnh cự Z=90 0 -h đó là cung của vòng thẳng đứng chứa thiên thể tính từ thiên đỉnh cho tới tâm thiên thể, hay là phần phụ của độ cao. Z=0 0 ÷180 0 b) Phương vị (Azimuth) của thiên thể A: là góc nhị diện hợp bởi mặt phẳng thiên kinh tuyến người quan sát và mặt phẳng vòng thẳng đứng chứa thiên thể, được đo bằng cung chân trời thật tính từ thiên kinh tuyến người quan sát tới vòng thẳng đứng chứa thiên thể. Có 3 hệ thống tính phương vị: - Hệ phương vị nguyên vòng A: là giá trị cung chân trời thật tính từ điểm N về phía E cho tới vòng thẳng đứng chứa thiên thể. Phương vị nguyên vòng biến thiên từ 0 0 ÷360 0 và không có tên gọi, được viết dưới dạng 3 chữ số 005 0 , 075 0 - Hệ phương vị bán vòng A 1/2 : là giá trị cung chân trời thật tính từ kinh tuyến hạ (N hoặc S) người quan sát về phía E hoặc W cho tới vòng thẳng đứng chứa thiên thể. Phương vị bán vòng biến thiên từ 0 0 ÷180 0 và mang tên: chữ thứ nhất cùng tên với điểm mốc chọn (tên của vĩ độ người quan sát), chữ thứ 2 cùng tên với bán cầu chứa thiên thể (E hoặc W). Cách ghi tên phương vị như sau: ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 1 N S Z Z' O C' C P S P N A A 60 0 h THIÊN VĂN HÀNG HẢI đầu tiên người ta ghi tên của điểm mốc tiếp đến là giá trị của phương vị, sau cùng là tên của bán cầu chứa thiên thể. - Hệ phương vị 1/4 vòng A 1/4 : là giá trị của cùng chân trời thật được tính từ điểm N hoặc S vòng về phía E hoặc W theo đường gần nhất tới vòng thẳng đứng chứa thiên thể. Phương vị 1/4 vòng biến thiên từ 0 0 ÷90 0 và mang tên chữ thứ nhất là tên của điểm mốc, chữ thứ hai cùng tên với bán cầu chứa thiên thể nhưng cách ghi tên khác với hệ bán vòng: người ta ghi giá trị của phương vị trước tiếp đến điểm mốc (N/S) sau đó là tên của bán cầu chứa thiên thể. Ví dụ: thiên thể c': A=240 0 , A 1/2 =N120 0 W, A 1/4 =60 0 SW. 2) Hệ toạ độ xích đạo I. Trong hệ toạ độ này người ta lấy hướng chính là hướng thiên trục, hai mặt phẳng chính là mặt phẳng thiên xích đạo và mặt phẳng thiên kinh tuyến người quan sát. Một thiên thể trong hệ toạ độ này được xác định bởi hai đại lượng. a) Xích vĩ δ (Declination=Dec). Là góc ở tâm thiên cầu tạo bởi đường thẳng nối từ tâm thiên thể với tâm thiên cầu và mặt phẳng thiên xích đạo, xích vĩ được đo bằng cung thiên kinh tuyến chứa thiên thể tính từ mặt phẳng thiên xích đạo tới tâm thiên thể. Xích vĩ của thiên thể biến thiên từ 0 0 ÷90 0 và mang tên của bán cầu chứa thiên thể (N hoặc S). Người ta quy ước dấu của δ được lấy như sau: khi xích vĩ cùng tên với vĩ độ người quan sát ϕ thì δ>0, ngược lại khác tên vĩ độ thì δ<0. Ngoài đại lượng xích vĩ, trong thiên văn hàng hải còn sử dụng đại lượng cực cự ∆=90 0 -δ đó là giá trị của cung thiên kinh tuyến chứa thiên thể tính từ cực thượng tới tâm thiên thể. Cực cự ∆ biến thiên từ 0 0 ÷180 0 . b) Góc giờ t (Hour Angle=HA). ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 2 Q' Q P S P N t L δ THIÊN VĂN HÀNG HẢI Góc giờ của thiên thể là giá trị của cung thiên xích đạo tính từ kinh tuyến thượng người quan sát về phía Tây cho tới thiên kinh tuyến chứa thiên thể. Góc giờ này gọi là góc giờ thường hay góc giờ phía Tây, góc giờ biến thiên từ 0 9 ÷360 0 . Trong thiên văn thực hành người ta hay sử dụng góc giờ thực dụng (t E , t W ) biến thiên từ 0 0 ÷180 0 mang tên E hoặc W tùy theo thiên thể nằm ở bán cầu E hay W. Góc giờ thực dụng là giá trị của cung thiên xích đạo tính từ kinh tuyến thượng người quan sát về phía E hay W theo đường gần nhất tới thiên kinh tuyến chứa thiên thể. Trong tính toán khi góc giờ phía Tây t W >180 0 thì ta lấy 360 0 trừ đi góc giờ Tây và đổi tên thành góc giờ Đông (360 0 -t W =t E ). 3) Hệ tọa độ xích đạo II. Trong hệ tọa độ này người ta lấy hướng chính là hướng thiên trục, hai mặt phẳng chính là mặt phẳng thiên xích đạo và mặt phẳng thiên kinh tuyến qua điểm xuân phân γ. Một thiên thể trong hệ tọa độ này được xác định bởi 2 đại lượng: a) Xích vĩ. Hoàn toàn giống như hệ tọa độ xích đạo I. b) Xích kinh α (Right Ascension RA). Là giá trị của cung thiên xích đạo tính từ điểm xuân phân γ cùng chiều với chiều chuyển động nhìn thấy của mặt trời tới thiên kinh tuyến chứa thiên thể. Xích kinh α biến thiên từ 0 0 ÷360 0 . Trong thiên văn thực hành người ta còn sử dụng đại lượng xích kinh nghịch τ (Sideral Hour Angle =SHA) đó là giá trị của cung thiên xích đạo tính từ điểm xuân phân γ cùng chiều với góc giờ phía W tới thiên kinh tuyến chứa thiên thể. τ=360 0 -α Hệ tọa độ chân trời dùng để quan trắc thiên thể xác định vị trí tàu và xác định số hiệu chỉnh la bàn ∆L, hệ tọa độ xích đạo I, II dùng để lập lịch thiên văn hàng hải. 4) Hệ tọa độ hoàng đạo. ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 3 α L L' Hoàng đạo C P S P N Thiên xích đạo δ   γ THIấN VN HNG HI Hong o l qu o chuyn ng nhỡn thy hng nm ca mt tri, ú l mt vũng trũn ln trờn thiờn cu. ng thng i qua tõm thiờn cu v vuụng gúc vi mt phng hong o gi l trc hong o, trc hong o ct thiờn cu ti hai im gi l cc hong o, cc gn thiờn cc bc l cc bc hong o M (hay P HN ) cũn cc kia l cc nam hong o M (hay P HS ). Tt c cỏc vũng trũn ln i qua cỏc cc ca hong o gi l cỏc vũng v , h ta ny ly hng chớnh l hng trc hong o, hai mt phng chớnh l mt phng hong o v mt phng v qua im xuõn phõn . Mt thiờn th trong h ta ny c xỏc nh bi hai i lng: - V hong o : l gúc hp bi ng thng ni t tõm thiờn th vi tõm thiờn cu v mt phng hong o, c o bng cung v cha thiờn th tớnh t mt phng hong o ti tõm thiờn th. V hong o bin thiờn t 0ữ90 0 mang tờn N hoc S tựy thuc thiờn th bỏn cu no. - Kinh hong o L: l giỏ tr ca cung hong o tớnh t im xuõn phõn cựng chiu chuyn ng ca mt tri ti vũng v cha thiờn th. Kinh hong o bin thiờn t 0ữ360 0 . T nh ngha trờn ta thy v hong o ca mt tri luụn bng 0. Cõu 2: Bi toỏn tớnh gúc gi, xớch v thiờn th bng cỏch s dng lch thiờn vn. 1) Tớnh gúc gi ca im xuõn phõn (Gi sao). Chỉ số thời kế lúc quan trắc thiên thể Số hiệu chỉnh thời kế trong nhật ký thời kế. TKTK UT += Tra ở bảng chính cột Aries - đối số T G , ngày tháng. Tra ở bảng nội suy - đối số T G m,S Giờ thế giới gần đúng để kiểm tra T G sáng/chiều. BB tt += Từ vị trí dự đoán trên hải đồ T t E W N T' G T TK U TK T G t B t B t G E W t L O NGC TN - KT 43 H3 - 2007 4 L L' C P S P N Q Q' M M' L THIấN VN HNG HI Lu ý: Gúc gi trong LTV l gúc gi phớa W, khi tớnh toỏn nu kt qu >360 0 thỡ tr i 360 0 v gi nguyờn tờn, nu t TD >180 0 mun i tờn thỡ ly 360 0 -t TD v i tờn. 2) Tớnh gúc gi v xớch v ca nh tinh (sao). T t N E W T' G T TK U TK T G t B t B t G E W t L * * t* L Tra bảng sao, đối số: tên sao, ngày tháng quan sát Tra bảng sao, đối số: tên sao, ngày tháng quan sát 3) Tớnh gúc gi, xớch v ca mt Tri, mt Trng v cỏc hnh tinh. T t N E W T' G T TK U TK T G t B + t 1 + t 2 t G E W t L B ' (v) (d) Tra ở bảng chính - đối số: T G chẵn , ngày tháng Tra ở bảng nội suy - đối số T G m và (d) Tra ở bảng chính - đối số: T G chẵn , ngày tháng Tra ở bảng nội suy - đối số T G m,S Tra ở bảng nội suy - đối số T G m,S và (v) Lấy trên hải đồ từ vị trí dự đoán Tra ở bảng chính - đối số: T G chẵn , ngày tháng Tra ở bảng chính - đối số: T G chẵn , ngày tháng Lu ý: - cho nhanh chúng tra luụn mt lỳc 4 thụng s t B , B , ' (v), (d) n khi tra bng ni suy tra ht cỏc thnh phn cũn li. - Du ca ph thuc du ca d, nu tng theo thi gian thỡ d>0 v ngc li. - Trong LTV Anh i vi mt tri ngi ta b qua thnh phn t 2 . O NGC TN - KT 43 H3 - 2007 5 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Câu 3: Trình bày cấu tạo quả cầu sao, đĩa tìm sao, các bài toán trên quả cầu sao. 1) Quả cầu sao và cấu tạo quả cầu sao. Trong thiên văn hàng hải, để giải quyết các bài toán liên quan tới các thiên thể người ta đã xây dựng một quả cầu toán học có bán kính bất kỳ, tâm tùy chọn. Trên bề mặt của quả cầu người ta thiết lập hệ tọa độ và chiếu vị trí của các thiên thể theo hướng từ thiên thể về tâm quả cầu gọi là thiên cầu. Quả cầu sao là một thiên cầu bán kính 84mm được chế tạo từ một chất ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường, bề mặt của quả cầu người ta dán bản đồ bầu trời sao (159 ngôi sao thường dùng trong hàng hải) đồng thời xây dựng mạng lưới thiên kinh, vĩ tuyến với các thiên kinh tuyến cách nhau 15 0 (1h) một, các thiên vĩ tuyến (hay xích vĩ) cách nhau 10 0 một. Toàn bộ quả cầu sao được đặt trong một vòng tròn kim loại đặc trưng cho thiên kinh tuyến người quan sát, quả cầu liên hệ với thiên kinh tuyến người quan sát thông qua trục gắn ở vị trí 90 0 , trên thiên kinh tuyến người ta khắc từ 0 0 ÷90 0 cách nhau 1 0 một để đo vĩ độ. - Một vòng tròn kép vuông góc với thiên kinh tuyến gọi là thiên xích đạo, trên thiên xích đạo người ta chia thành 360 0 . - Vòng tròn kép thứ 2 nghiêng với thiên xích đạo một góc 23 0 27' gọi là Hoàng đạo, Hoàng đạo cũng được chia thành 360 0 . Hoàng đạo cắt thiên xích đạo tại hai điểm cố định, điểm thứ nhất ở 0 0 (0h) là điểm Xuân phân, còn điểm kia ở 180 0 (12h) là Thu phân. - Thiên kinh tuyến qua hai điểm Xuân phân và Thu phân (cũng là vòng tròn kép) trên đó người ta chia thành 90 0 về phía hai cực dùng để đo xích vĩ. Toàn bộ quả cầu sao được đặt vào một hộp đựng, khi đặt vào hộp thì mặt phẳng hộp sẽ chia đôi quả cầu, lúc đó mặt phẳng hộp đóng vai trò là mặt phẳng chân trời được chia thành 360 0 dùng để đo phương vị. Ngoài ra, còn có hai bán vòng kim loại đặt vuông góc với nhau trên đó cũng được chia độ từ 0 0 ÷90 0 dùng để đo độ cao. Khi đặt lên hộp hai bán vòng kim loại này là các vòng thẳng đứng và giao điểm của chúng là thiên đỉnh người quan sát. 2) Sử dụng quả cầu sao. a) Lập bầu trời sao. Đây là một bài toán quan trọng với người đi biển, đặc biệt là những người mới làm quen. Có 2 cách lập bầu trời sao. Cách chính xác: Đối số để lập bầu trời sao là vĩ độ người quan sát ϕ (hoặc ϕ C ) và góc giờ địa phương ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 6 T B bm,hh + ∆ T ϕ T L bm,hh E W λ  T G bm,hh γ L t t B γ + ∆ t γ E W G t λ± γ THIÊN VĂN HÀNG HẢI của điểm Xuân phân t L γ tại thời điểm quan sát, thông thường thời điểm này là thời điểm bình minh/hoàng hôn. Trước hết tính gần đúng vị trí dự đoán M C (ϕ C ,λ C ) vào giờ dự định quan sát rồi tra vào LTV được T L bm =T B bm +∆T ϕ sau đó chuyển giờ này sang giờ thế giới để tra tiếp góc giờ của điểm Xuân phân. Sau khi đã có t L γ cùng với vĩ độ ϕ C tiến hành lập bầu trời sao như sau: Đặt quả cầu sao vào trong hộp đựng sao cho cực N/S (cực N có sao Polaris) của quả cầu tương ứng với điểm N/S trên mặt phẳng hộp rồi nâng cực của quả cầu có tên cùng tên với vĩ độ ϕ C (ϕ C mang tên N thì nâng cực N, mang tên S thì nâng đầu S) lên trên mặt phẳng hộp một góc có giá trị bằng ϕ C (vì h P =ϕ) - Trường hợp vòng thiên kinh tuyến kim loại ghi giá trị từ 0 0 ÷90 0 về hai phía cực thì nâng cực của quả cầu lên khỏi mặt phẳng hộp góc có giá trị ghi trên thiên kinh tuyến là 90 0 - ϕ C . Sau đó quay quả cầu quanh trục của nó cho tới khi giá trị ghi bằng độ (hoặc giờ) trên thiên xích đạo ứng với giá trị góc giờ điểm Xuân phân vừa tính được nằm phía dưới của vòng kim loại đặc trưng cho kinh tuyến người quan sát thì dừng lại. Khi đó toàn bộ bầu trời sao nằm trên mặt phẳng hộp là bầu trời sao tại thời điểm quan sát. Cách gần đúng: Dựa vào sự biến thiên tọa độ xích đạo của mặt trời (∆α  ≈1 0 /ngày, ∆δ  ≈0 0 4/ngày ở tháng thứ nhất trước sau phân điểm, ∆δ  ≈0 0 1/ngày ở tháng thứ nhất trước sau chí điểm) tính gần đúng được α  , δ  trong ngày quan sát, từ đó xác định được và đánh dấu vị trí của mặt trời trên Hoàng đạo trong ngày hôm đó. Sau đó nâng quả cầu sao lên khỏi mặt phẳng hộp một góc tương ứng với tên và giá trị của vĩ độ ϕ C , rồi xoay quả cầu cho tới khi vị trí của mặt trời đã xác định tiếp xúc với chân trời phía Đông nếu lúc quan sát là bình minh hoặc tiếp xúc với chân trời phía Tây nếu thời điểm quan sát là hoàng hôn thì dừng lại. Khi đó, bầu trời sao trên mặt phẳng hộp là bầu trời sao tại thời điểm quan sát. Chọn sao quan sát: Sau khi lập bầu trời sao phải chọn sao quan sát, thông thường người ta chọn các ngôi sao có độ cao h=25 0 ÷60 0 . Còn hiệu phương vị của các ngôi sao nếu quan trắc hai ngôi thì ∆A≈90 0 , ba sao ∆A≈120 0 còn bốn sao cố gắng chọn các cặp sao đối nhau. Để biết độ cao và phương vị gần đúng của các ngôi sao người ta dùng hai bán vòng kim loại đặt lên mặt phẳng hộp đóng vai trò là các vòng thẳng đứng xoay các bán vòng đi qua ngôi sao cần đo, điều chỉnh mũi tên đánh dấu chỉ vào ngôi sao. Khi đó sẽ đọc được độ cao của sao trên vòng thằng đứng, còn phương vị đọc trên mặt phẳng hộp tại chân của vòng thẳng đứng. b) Tìm tên của ngôi sao chưa biết. ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 7 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Khi quan trắc một ngôi sao đã đo được độ cao và biết được phương vị gần đúng nhưng chưa biết tên của ngôi sao, để tìm tên của so ta làm như sau: Từ T TK QS + U TK → T G → LTV → t G γ ± λ C → t L γ . Với hai đối số ϕ C và t L γ , lập bầu trời sao lúc quan trắc sử dụng vòng thẳng đứng đưa độ cao, phương vị của sao ta xác định được vị trí của ngôi sao trên thiên cầu. Nếu tại vị trí này có ngôi sao nào đó ta sẽ tìm được tên của ngôi sao, còn nếu tại đó hoặc gần đó không có ngôi sao nào thì có thể xảy ra 2 khả năng: - Tính sai t L γ . - Nếu vị trí đó gần đường Hoàng đạo (cách xa về hai phía khoảng 3 0 ) thì đó có thể là một hành tinh, để biết tên hành tinh từ vị trí đã xác định lấy được δ PL , α PL trên thiên cầu, tính τ PL = 360 0 - α PL sau đó tra τ PL , δ PL vào LTV ứng với ngày tháng quan sát sẽ được tên hành tinh. 3) Cấu tạo đĩa tìm sao. Một bộ đĩa tìm sao gồm 1 đĩa chính và 9 đĩa phụ. Đĩa chính: làm bằng kim loại hay nhựa tổng hợp màu trắng, trên mặt đĩa người ta chiếu các ngôi sao hàng hải theo hướng song song với thiên trục. Đĩa có 2 mặt, một mặt chiếu các ngôi sao ở bắc bán cầu gọi là mặt N, mặt kia chiếu các ngôi sao ở nam bán cầu gọi là mặt S. Vòng tròn phía ngoài chia từ 0 0 ÷360 0 với điểm gốc là điểm Xuân phân γ (Aries) biểu thị góc giờ địa phương của điểm xuân phân t L γ . Vòng tròn nhỏ bên trong biểu thị thiên xích đạo (Celestial Equator), mép ngoài của vòng tròn nhỏ này có hình chiếu một số ngôi sao ở bán cầu kia nhưng lân cận xích đạo. 180 0 0 0 90 0 270 0 N W E γ Aries Menkent Spica Alkai Regel Kochab Mirfak Alpheratz Deneb Vega Antares Latitude N 0 0 90 0 270 0 180 0 Các đĩa phụ: được chế tạo từ nhựa tổng hợp trong suốt, lập từ vĩ độ 5 0 , các đĩa cách nhau 10 0 một đĩa (5 0 , 15 0 , 25 0 , , 85 0 ) người ta sử dụng phép chiếu Gnomonic đối với hệ tọa độ chân trời ở vĩ độ đã cho nói trên. Trên mặt đĩa các đường cong khép kín biểu diễn các vòng độ cao, còn các đường cong ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 8 THIÊN VĂN HÀNG HẢI từ tâm của hình chiếu ra biên biểu diễn các vòng thẳng đứng, dấu "+" ở trung tâm của mạng hình chiếu biểu thị thiên đỉnh người quan sát. Trên đĩa phụ cũng có 2 mặt N, S tương ứng với 2 mặt N, S của đĩa chính. Đường cong khép kín ngoài cùng của mạng hình chiếu được chia thành 360 0 vạch cách nhau 5 0 một và ghi số cách nhau 10 0 một dùng để đo phương vị của các thiên thể, một đường thẳng qua điểm 0 0 , dấu "+" và điểm 180 0 đặc trưng cho thiên kinh tuyến người quan sát. Ngoài bộ 9 đĩa phụ màu xanh còn có một đĩa phụ màu đỏ, trên đó người ta chiếu mạng lưới hệ tọa độ xích đạo loại II theo hướng thiên trục về mặt phẳng thiên xích đạo. Các vòng tròn đồng tâm cách nhau 10 0 một biểu thị các vòng thiên vĩ tuyến hay xích vĩ, còn những đường thẳng đồng tâm cách nhau 10 0 một biểu thị các thiên kinh tuyến. Trên đĩa phụ người ta khoét một khe nhỏ có giá trị δ 30 0 S/N÷ 30 0 N/S dùng để nhận dạng các hành tinh. 4) Sử dụng đĩa tìm sao. Cũng giống như quả cầu sao, đối số đưa vào đĩa tìm sao để lập bầu trời sao là vĩ độ dự đoán ϕ C và góc giờ địa phương của điểm Xuân phân t L γ tại thời điểm quan trắc. a) Lập bầu trời sao. Sau khi đã có thông số ϕ C và t L γ , chọn mặt đĩa chính có tên cùng tên với vĩ độ người quan sát (N/S). Căn cứ vào giá trị của ϕ C chọn đĩa phụ có vĩ độ gần nhất với vĩ độ người quan sát, sau đó đặt đĩa phụ đồng tâm với đĩa chính sao cho tên trên mặt đĩa phụ cùng tên với đĩa chính rồi xoay đĩa phụ trên đĩa chính tới khi mũi tên của kinh tuyến người quan sát ở đĩa phụ chỉ vào giá trị góc giờ địa phương của điểm Xuân phân t L γ đã tính được ở vòng chia độ trên đĩa chính thì dừng lại. Khi đó bầu trời sao tại thời điểm quan trắc sẽ nằm trong giới hạn của mạng lưới độ cao, phương vị trên đĩa phụ. Để đọc độ cao và phương vị của một ngôi sao nào đó phải dựa vào mạng lưới hình chiếu độ cao, phương vị. Trong trường hợp ngôi sao không nằm đúng đường độ cao, phương vị thì phải nội suy. Trong trường hợp vĩ độ ϕ C là những vĩ độ chẵn nằm ở khoảng giữa hai đĩa phụ (10 0 , 20 0 , 30 0 ) thì có thể chọn một trong hai đĩa hoặc lấy kết quả trung bình. Ví dụ khi ϕ C = 20 0 N, t L γ = 221 0 W như vậy ϕ C nằm giữa đĩa phụ 15 0 và 25 0 nếu lập bầu trời sao bằng đĩa phụ 15 0 thì sao Vega có h = 34 0 , A = 53 0 , còn khi lập bằng đĩa phụ 25 0 thì h = 40 0 , A = 60 0 . Với kết quả có sự sai khác nhiều như trên ta nên lấy giá trị trung bình. b) Tìm tên gọi của ngôi sao chưa biết. Khi tiến hành quan sát một ngôi sao nào đó mà chưa biết tên, để tìm tên của thiên thể ta làm như sau: ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 9 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Từ T t qs ± N W E → T G → LTV → t γ G ± λ E W → t γ L Với 2 đối số ϕ C và t γ L ta lập bầu trời sao, từ độ cao và phương vị của ngôi sao đã quan trắc đưa vào mạng lưới độ cao (đường cong khép kín), phương vị (đường cong xuất phát từ tâm mạng) sẽ tìm được vị trí của thiên thể. Nếu có thiên thể tại đó hoặc lân cận đó thì chính là thiên thể đã quan trắc. Trường hợp ở vị trí đó hoặc lân cận đó không có ngôi sao nào mà vị trí đó lại gần thiên xích đạo (±30 0 ) thì thiên thể đã quan trắc có khả năng là một hành tinh. Để tìm tên của hành tinh đó ta làm như sau: Giữ nguyên vị trí của đĩa chính và đĩa phụ hoặc đánh dấu vị trí của thiên thể đã quan trắc (theo A, h) lên mặt đĩa chính, tiếp đó đặt đồng tâm và mặt cùng tên đĩa phụ màu đỏ, xoay cho khe hở trên mặt đĩa phụ màu đỏ trùng với vị trí đã đánh dấu. Lúc đó ta đọc được xích vĩ δ của thiên thể đã quan trắc từ các vòng tròn đồng tâm trên đĩa phụ đỏ, xích kinh α của thiên thể trên vòng chia độ ngoài cùng trên đĩa chính. Từ xích vĩ δ và xích kinh nghịch τ=360 0 - α tra vào LTV của ngày tháng quan trắc sẽ tìm được tên hành tinh. Câu 4: Các phương pháp đo độ cao trên biển. Xuất phát từ định nghĩa độ cao thiên thể là góc ở tâm thiên cầu tạo bởi đường thẳng nối từ tâm thiên thể với tâm thiên cầu và mặt phẳng chân trời thật, được đo bằng cung của vòng thẳng đứng chứa thiên thể tính từ mặt phẳng chân trời thật đến tâm thiên thể. Trên thực tế khi sử dụng Sextant để đo độ cao thiên thể, người quan sát đứng ở trên mặt biển hay trên mặt đất với độ cao c nào đó so với mặt nước biển để đo góc kẹp giữa thiên thể và đường chân trời nhìn thấy tại giao điểm của vòng thẳng đứng chứa thiên thể và đường chân trời nhìn thấy tức là phải làm chập ảnh ảo của thiên thể với đường chân trời nhìn thấy tại vị trí này. Do vậy, việc đo độ cao gồm 2 động tác là: 1) Kéo ảnh thiên thể xuống đường chân trời (còn gọi là động tác sơ bộ). Có 3 phương pháp kéo ảnh thiên thể. a) Kéo ảnh trực tiếp: Đặt du xích ở vị trí 0 0 00’ hướng ống kính về phía thiên thể, trong thị trường ống kính đồng thời xuất hiện cả ảnh ảo và ảnh thật của thiên thể, tay trái giữ khóa và cố định du xích đồng thời tay phải hạ thấp dần trục ống kính để sao cho ảnh của thiên ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 10 h’ h 1 c Z c’ c” Đường chân trời thật Đường chân trời nhin thấy [...]... nước), còn buổi chiều để thiên thể nằm trên đường chân trời một khoảng nhỏ, đo biến thiên độ cao nên một khoảng thời gian ngắn thiên thể sẽ tiếp xúc với đường chân trời Trong thực tế, khi đo độ cao thiên thể người ta tiến hành đồng thời cả hai cách trên ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 12 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Câu 5: Cơ sở lý thuyết xác định sai số la bàn bằng phương pháp thiên văn Sai số la bàn là sự... điểm có xác suất vị trí tàu lớn nhất (thay ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 16 THIÊN VĂN HÀNG HẢI cho việc tính ∆hZ có thể quy độ cao về cùng một thiên đỉnh bằng phương pháp vẽ) +/ Đánh giá độ chính xác của vị trí xác định -a Khi mắc phải sai số hệ thống thì vị trí tàu xác định sẽ nằm trên đường phân giác thiên văn -b Khi mắc phải sai số ngẫu nhiên thì vị trí tàu sẽ nằm trong hình thoi sai số hay elíp... thì phải có góc giờ địa phương tL, xích vĩ δ và vĩ độ dự đoán ϕC Như vậy, vào thời điểm đo phương vị thiên thể Ađ lấy vị trí dự đoán MC và ghi lại giờ thời kế T TK Từ TTK (UTK) → TG(LTV) → δ, tg(λc) → δ, tL Với các đối số là ϕC, δ, tL thay vào công thức trên hay vào bảng toán chuyên môn sẽ tính được Ac ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 13 THIÊN VĂN HÀNG HẢI 2) Phương pháp độ cao Từ tam giác thiên văn. .. thẳng đứng chứa thiên thể Vì vậy, động tác này có hai nội dung chính như sau: a) Tìm vòng thẳng đứng chứa thiên thể Đây còn được gọi là việc đảo Sextant, khi đảo Sextant ảnh thiên thể sẽ vạch lên trên đường chân trời một cung tròn, điểm tiếp xúc của cung tròn với đường chân trời cho ta vị trí của chân vìng thẳng đứng chứa thiên thể ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 11 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Nếu gọi h’ là... giới lúc quan sát tra vào I LTV được δ, tG của thiên thể, với các a thông số δ, tL, ϕC bằng công thức hay bảng k toán người ta tính được độ cao dự đoán h C, AC 19 ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 MC I THIÊN VĂN HÀNG HẢI phương vị dự đoán AC cũng như sẽ tính được bán kính vòng đẳng cao dự đoán ZC = 900 - hC Xác định cực chiếu sáng a của thiên thể trên hải đồ với tạo độ (ϕC = δ, λC = tG) lấy cực chiếu... vào tam giác thiên văn ta có: sin A sin t = sin 90 0 − δ sin 90 0 − h sin A sin t = → sin A = cos δ sin t.sec h cos δ cosh Từ công thức ta thấy rằng muốn xác định ∆L phải đồng thời đo phương vị thiên thể Ađ và đo độ cao của thiên thể h và ghi lại T TK lúc quan sát Do đó phương pháp này chỉ áp dụng trong trường hợp đặc biệt đó là sao Bắc đẩu có xích vĩ δ=89005' nên coi sao Bắc đẩu trùng với thiên cực bắc... cos ϕ cos δ cos( tG ± λW ) để tính ϕ1 và ϕ2 ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 18 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Sau khi tính toán có 2 điểm M1(ϕ1, λ1) và M2(ϕ2, λ2) nối chúng lại ta được đường cao vị trí c) Phương pháp phương vị của Akimov Với mục đích đơn giản và hoàn thiện hơn cách vẽ đường cao vị trí, năm 1849 một sỹ quan hàng hải người Nga là M.Akimov đã đề xướng ra phương pháp này Thay cho việc tính toán... bình hay thời điểm quan trắc lần đầu +/ Tính toán: bước này được chia làm 2 phần ĐÀO NGỌC TÂN - ĐKT 43 ĐH3 - 2007 15 THIÊN VĂN HÀNG HẢI Hiệu chỉnh độ cao: hS = oc + i + s − d − ρ 0 + ∆ht , B Trong đó: i là sai số vạch chuẩn s là sai số dụng cụ d là độ nghiêng chân trời ρ0 là khúc xạ thiên văn trung bình ∆ht,B là sai số do ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất -b Tính AC, hC γ γ * +i Từ giờ quan trắc TTK 1... nghiêng chân trời (nếu có) -b Chuẩn bị các tài liệu phục vụ cho tính toán như: lịch thiên văn, bảng toán hàng hải -c Chuẩn bị sổ hoặc giấy tờ để ghi chép -d Chuẩn bị dụng cụ thao tác -e Lập bầu trời sao và chọn sao quan sát, nên chọn ngôi sao có hiệu phương vị ∆A càng gần 900 càng tốt (600 . tâm thiên thể với tâm thiên cầu và mặt phẳng thiên xích đạo, xích vĩ được đo bằng cung thiên kinh tuyến chứa thiên thể tính từ mặt phẳng thiên xích đạo tới tâm thiên thể. Xích vĩ của thiên. xích vĩ, trong thiên văn hàng hải còn sử dụng đại lượng cực cự ∆=90 0 -δ đó là giá trị của cung thiên kinh tuyến chứa thiên thể tính từ cực thượng tới tâm thiên thể. Cực cự ∆ biến thiên từ 0 0 ÷180 0 . b). 2007 2 Q' Q P S P N t L δ THIÊN VĂN HÀNG HẢI Góc giờ của thiên thể là giá trị của cung thiên xích đạo tính từ kinh tuyến thượng người quan sát về phía Tây cho tới thiên kinh tuyến chứa thiên thể. Góc