Планетарий

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТАР

№1

ПЛАНЕТАРИЙ

 

Жұмыстың мақсаты: Жұлдызды аспанды зерттеу, аспан сферасындағы шырақтардың көрінерлік қозғалысын бақылау.

Қажетті құралдар: Цейсстің кіші планетарийі, жұлдызды аспанның жылжымалы картасы, А.А.Михайловтың жұлдызды атласы.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

 

Планетарий - астрономияда жұлдызды аспанды зерттеуде және аспан сферасындағы шырақтардың көрінерлік қозғалысы мен сфералық астрономия негіздерін бақылауға мүмкіндік беретін ең негізгі көрнекті құрал болып саналады.

Оның құрлысы жұлдызды аспанның, Күннің, Айдың және планеталардың жартылай сфера тәріздес болып жасалған күмбезде – экранда бейнелеп демонстрациялауға мүмкіндік беретін күрделі оптикалық проекциялық аппараттан тұрады.

Оптикалық аппараттар – планетарийлер размері мен демонстрацилау мүмкіндіктеріне байланысты үш типке бөлінеді. Цейсстің үлкен универсалды планетарийі, Орташа планетарийі және кіші планетарийі.ьҮлкен планетарийдің проекциялық күмбезінің диаметрінің размері 23 м. Оның демонстрациялау мүмкіндігі өте зор – жұлдыздық шамасы 6,5 –ге дейінгі жұлдыздарды көрсетуге мүмкіндік береді.

Цейсстің кіші планетарийі  - күмбезінің диаметрі 6-8 м. Бұл құралдың көмегімен тек қана жұлдызды аспанның тәуліктік қозғалысын, сонымен бірге Күннің, Айдың және планеталардың қозғалысын демонстациялауға мүмкіндік береді. Мұнда орнатылған  проекциялық аппаратта 3 осі болады: полярлық ось, эклиптика және горизонталь осі.

Бұл құралдың көмегімен  шырақтардың тәуліктік қозғалысын және әлем  осінің биіктігінің өзгерісін көрсетуге болады. Біздің институтта орнатылған Цейсстің кіші планетарийі.

№2

ЖҰЛДЫЗДЫ АСПАННЫҢ ЖЫЛЖЫМАЛЫ КАРТАСЫНЫҢ КӨМЕГІМЕН  ЖҰЛДЫЗДАРДЫҢ ОРНЫН АНЫҚТАУ

 

Жұлдызды аспанның жылжымалы картасының көмегімен кез-келген уақыт мезгілі үшін жұлдыздардың горизонтпен салыстырғандағы орнын өте тез әрі оңай анықтауға және астрономия сабақтарында жаттығуларда орындауға мүмкіндік береді. Жердің өз осінен тәуліктік айналыс жасай отырып, Күнді жылдық айналысының салдарынан жұлдыздардың горизонтпен салыстырғандағы орны ұдайы өзгеріп отырады. Ол бір тәуліктің әр сағатында және әр айдың түнгі сағаттарында әр түрлі болады.

Карта центрі арқылы бекітілген екі дөңгелектен тұрады. Астыңғы – қозғалмайтын негізгі дөңгелекте эквотриалды координата жүйесі мен 4-ші жұлдыздық шамаға дейінгі жұлдыздар, 3-ші айнымалы жұлдыздар, 2-тұмндық пен жұлдыздық шоғырлар келтірілген. Бұл карталар аспан күмбезінің жазықтыққа көшірмесі ретінде жасалған. Мұнда жұлдыздарлың орналасу орны астрономияда қолданылатын сфералық координаталар жүйес нің бірі экваторлық координаталар көмегімен берілген. Қондырғы дөңгелектегі ойындының жиегі горизонтты, дөңгелектің центрінде зенит тұрады. Горизонт нүктелері қондырма дөңгелете белгіленеді (Солтүстік, Оңтүстік, Батыс, Шығыс нүктелері). Жер өз осінен батыстан шығысқа қарай айналатындықтан, бізге аспан кері бағытта айналатын сияқты болып көрінеді. Жұлдыздардың шығыстан шығып, батысқа батуы міне осы себептен. Астрономияда ыңғайлылық үшін қолданылатын аспан сферасы деп аталатын жорамал сфераның айналу осі осы Жер осіне бағыттас. Оны шартты түрде дүние осі деп атайды. Кеңістіктегі Жер осінің бағыты аспанның солтүстік жарты шарында кездейсоқ едәуір жарық жұлдыз маңына бағытталған да,осы Темірқазықтың айналасы көзге байқалмайды. Барлық жұлдыздар оған арқандалып қойылғандай оны айнала қозғалатын болып көрінуі сондықтан. Жердің өз осінен айналу мерзімі Күн тәулігінен 4 миуттей қысқа болғандықтан, әр тәулік сайын жұлдыздарп өз орындарына осыншама уақытқа ерте келіп, аспанның белгілі бір уақыттағы көрінісі баяу өзгеріп отырады.

Картаның «Солтүстік» деген жазуы бар шетін горизонттың Солтүстік нүктесіне қаратып, картаны жоғары көтеріп (төңкеріп)ұстап тұрсақ, сонда жұлдызды аспанның бақыланатын бейне-көрінісіне толық сәйес келеді. Картаның жылжымалы бөлігі боялған және боялмаған екі бөліктен тұрады. Боялмаған бөлігінде орналасқан шырақтадың бәрі – горизонттың астында болып саналады. Математикалық горизонт үстінде екі сызық орналасқан. Олар – аспан меридианы мен бірінші вертикаль. Олардың қиылысу нүктесінде – Зенит орналасқан. Бұл сызық бойында шырақтардың 00-тан  3600 – қа дейін өзгеретін азимуты белгіленген. Бұл шкалалардың көмегімен горизонт үстінде орналасқан шырақтрдың  горизонталь координата жүйесі бойынша орнын жуықтап анықтауға болады.

Картадағы радиан сызықтар – ауысу дөңгелектері оларға сәйкес шарықтау сағаттары картаның жиегінде көрсетілген (төрт ауысу дөңгелектеріне цифрлар қойылған).

Шырақтардың ауысуы концентрлі шеңберлер арқылы саналады, олар әрбір 30 минут сайын сызылған (центрден үшінші шеңбер – аспан экваторы, ауысуы 00). Карта ауысуы 450-қа дейін болатын жұлдыздарды бақылауға болады.

Картадағы эпицентрлі дөңгелек – эклиптика, мұның аспан экваторымен қиылысу нүктелерінің шарықтауы: 0 сағат – күн мен түннің жазғытұрымғы теңнлу нүктесі және 12- сағат күн мен түннің күздігүнгі теңелу нүктесі.

Жұлдызды аспанның жылжымалы картасының көмегімен практикалық астрономияның кейбір есептерін шешуге болады.

Жұлдызды аспанның жылжымалы картасын пайдалану үшін қондырма дөңгелекті картаның үстіне әкеліп бізге керек сағат  (Т) уақыты (сағаттар қондырма дөңгелектің жиегінде 24 сағатқа бөлініп, белгіленген) бақылау жүргізетін датаға сәйкес (айлар мен күндер жұлдыздық картаның жағалауында белгіленген) келетіндей етіп беттестіріп аламыз. Сонда қондырма дөңгелектің ойындысында дәл сол мезгілдегі горизонт үстінде болатын шоқ жұлдыздар көрініп тұрады және олар сол мезетте картаның горизонтқа қатысты көрсеткен бағыттары мен орындарынан көрінеді.

Есептерді шешу барысында аспан күмбезін шартты түрде – Шығыс, Батыс, Солтүстік және Оңтүстік бөліктерге бөледі. Бұл аймақтардың шекарасын Зениттен бастап Солтүстік-Шығыс, Оңтүстік-Шығыс, Оңтүстік-Батыс және Солтүстік-Батыс горизонттары бағыттарын есептейді.

Математикалық горизонттың негізгі нүктелерін күндіз анықтау үшін Күнге бағдарлау қажет. Бақылаушы екі қолын жазып, Күннің туған жағына бетін қаратып тұрғанда алдыңғы бағыты – Шығысты, артқы бағыты – Батысты, оң қолы – Оңтүстікті, сол қолы –Солтүстікті көрсетеді.

Аспан меридианын (жіптің бойында орналасқан) Т уақыт моментінде қиып өткен шырақтар  (кульминацияға) шарықтауға түседі. Жіптің бойымен Солтүстік және Оңтүстік нүктелерінің арасының ойындының көрінетін бөлігінен өтуі – жоғары кульминация, көрінбейтін бөлігінен қиып өтуі төменгі кульминацияға түсуі болып саналады.

Жұлдызды аспанның жылжымалы картасының көмегімен белгілі бір күнге сәйкес берілген жұлдыздың шарықтау шегін, туу уақыты мен батуын анықтауға болады. Ол үшін қондырма дөңгелекті айналдырып отыра таңдап алынған шоқ жұлдыздар берілген шартқа сәйкес – шығуы, батуы немесе кульминацияға түсуіне байланысты орналастырылады. Сол кезде сағаттың дөңгелекті Т – берілген уақытқа, іздеп отырған n- датасына сәйкес табамыз.

Сол сияқты кері есептерді де шешуге болады. Берілген n- датасы бойынша Т- уақытта анықтауға болады.

Карта үстел үстінде жатқанда, ол  үстімізде тұрған жұлдыздардың орналасып тұратынын естен шығармай және ол көріністі, горизонт тараптарының бағыттарына сәйкестеп, ойша аспан сферасына көшіріп барып қарау керек.

Тағы бір есте болатыны картада шоқ жұлдыздар аздап сиқы бұзылып, созлылыңқы түрде кескінделетінін есте ұстау керек, өйткені Жер шары сияқты, аспан сферасын да жазықтық кескіндеу қиын.  Жұлдызды аспанның жылжымалы картасы бойынша жұлдыздың орнын анықтау жуықтап алынатынын ескеру қажет.

 

Жұлдыздардың жылжымалы картасының көмегімен жұлдыздардың орнын анықтау

 

1. Жұмыстың орындалған күні:

Орындалу мерзімі __200 жыл                Уақыты:  Т = 10һ

 

Шоқжұлдыздардың орналасуы
Зенит маңайында	Оңтүстік-тегі	Батыстағы	Батып бара  жатқан шырақтар	Туып келе жатқан шырақтар	Солтүстік-тегі	Шығыста Орна-ласқан шырақтар

 

 

Қорытынды:

 

 

 

Мерзімі:  1 қазан _______________200 ж.

 

Шоқжұлдыздар	Берілген уақыт моментінде шоқжұлдыздардың орналасуы
	Т = 0һ	Т = 6һ	Т =12һ	Т = 18һ
1.Жеті қарақшы
2. Кассиопея
3.Орион
4. Аққу
Қорытынды

 

2. Жұлдыздардың шарықтау шегін анықтау

 

Жұлдыздың  аты	Шоқжұлдыздағы жұлдыздың белгісі	Уақыты	Күні, айы
			Жоғарғы кульминация
Лира Сары шаян Арктур			Жоғарғы Жоғарғы жоғарғы

 

Қорытынды.

 

 

3. Жұлдыздардың  бату және туу уақтысын анықтау

 

Жұлдыздың аты	Шоқжұлдыздағы жұлдыздың белгісі	Уақыт моменті	Күні, айы
			Тууы	батуы
			һ

 
Қорытынды.

 

 

№3 ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЖҰМЫС

АСПАН СФЕРАСЫНЫҢ НЕГІЗГІ ЭЛЕМЕНТТЕРІ

Жұмыстың мақсаты: Аспан сферасының негізгі элементтері мен тәуліктік айналысын оның моделі арқылы зерттеп, үйрену.

 

Қажетті құрал-жабдықтар: аспан сферасының моделі, қара глобус, жұлдыздардың жылжымалы картасы.

 

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

Аспан сферасының негізгі элементтері (2-суретте) көрсетілген модельдің көмегімен оқып үйренуге болады. Аспан сферасының моделі бір-біріне ендірілген бірнеше сақиналардан тұрады.  Аспан меридианын білдіретін I-сақинаға PP1-әлем өсі мықтап бекітілген, осы ось бойынша аспан сферасы айнала қозғалады. Бұл ось аспан меридианын Р және Р1 нүктелерінде қиып өтеді, соған сәйкес P- нүктесін әлемнің солтүстік полюсін, P1- нүктесін әлемнің оңтүстік полюсі деп атайды. 8- металдан жасалған дөңгелек шын горизонт немесе математикалық горизонт деп аталады, сондықтан модельмен жұмыс жасағанда оны горизонталь бағытта орналастыру қажет. Әлем осі мен математикалық горизонт арасындағы бұрыш- бақылаушының орнына қатысты географиялық ендігін білдіреді де,  II-винттің көмегімен бекітіліп, 8-математикалық горизонт I- сақинаны бұрау арқылы 9-қойылымға бекітіліп 10 қысқыш арқылы орналастырылған.

PP1-әлем осі айналасында бір-біріне перпендикуляр орналасқан 2 және 3 сақиналар еркін айналып тұрады. Бұл сақиналар әлем осі арқылы өтіп жатқан үлкен дөңгелектер- еңкею дөңгелектерін білдіреді. Аспан сферасында әлем осі арқылы көптеген еңкею дөңгелектері өткенімен  аспан сферасының моделінде олардың төртеуі ғана келтірілген.

Ескерте кететін жағдай, еңкею дөңгелектері немесе бұрылу бұрыштары деп толық дөңгелекті емес, әлем осі аралығында орналасқан жарты дөңгелекті айтады. Сонымен екі сақина, бір-бірінен 900 қана орналасқан 4- бұрылу дөңгелектерін білдіреді. Олардың көмегімен аспан шырақтарының экваториалды координатасын демонстрациялауға мүмкіндік береді. Әлем осіне перпендикуляр жүргізілген 4- сақинаны- аспан эквотары деп атайды.

Аспан экваторына    бұрыш жасай жүргізілген үлкен дөңгелек-эклиптика болып саналады.

Аспан меридианын білдіретін I дөңгелектен, 4- аспан экваторы, 5- эклиптика, 2 және 3 бұрылу дөңгелектері мен 8- шын горизонт аспан сферасының үлкен дөңгелектері болып саналады да олардың жазықтықтары центірінде бақылаушы орналасқан (ойша алынған)- модельдің 0- центрі арқылы өтеді. Шын горизонтқа перпендикуляр жүргізілген 0- центрі арқылы түзу аспан меридианын зенит деп аталатын нүктеде және бақылаушының аяқ жағында орналасқан надир деп аталатын нүктелерден қиып өтеді, бұл түзуді салмақ сызығы не тіктеуіш деп атайды. Аспан меридианын зенит бөлігінде жылжымалы рейтер 12 және онымен бірге еркін қозғалып жүрген 13- доға айналыптұрады, оның жазықтығы да аспан сферасының центрі арқылы өтеді. 13 доға шырақтың вертикалын білдіріп, аспан шырақтарының горизонталь координатасын демонстрациялауға мүмкіндік береді.

Аспан сферасының моделінде үлкен дөңгелектермен қатар, аспан экваторынан 230,261 жасай орналасқан 6 және 7 кіші дөңгелектер,яғни шырақтардың  параллелі көрсетілген. Басқа аспан параллельдері көрсетілмеген. Шырақтардың параллельдерінің жазықтығы аспан сферасының центрі арқылы өтпейді, олар аспан экваторының жазықтығына параллель және әлем осіне перпендикуляр жүргізіледі. Аспан сферасының екі қондырма бекітілген, бірі- дөңгелек тәрізді Күннің моделі, екіншісі-жұлдызша тәрізді, бұлар аспан шырақтарын білдіреді және оларды аспан сферасы моделінің кез-келген дөңгелегі үстіне әкеліп қоюға болады.

Бұдан былай аспан сферасының барлық элементтері аталған терминдері бойынша қарастырылады. Аспан сферасы моделінің көмегімен қандай элементтердің тәуліктік айналысқа түсетінін және қатыспайтынын бақылаушыға қатысты байқауға болады. Аспан экваторы өз жазықтығы бойымен аспан сферасында қозғалмайтын Е шығыс және батыс нүктелерін баса айнала қозғалады. Тәуліктік айналым барысында аспан сферасының барлық нүктелері (қозғалмайтын нүктелерден басқасы) тәулігіне екі рет аспан меридианын қиып өтеді, бірінші рет – оның оңтүстік бөлігін, ал екінші рет – солтүстік бөлігін (әлемнің солтүстік полюсімен солтүстікке қарай PP1 доғасы). Шырақтардың бұл аспан меридианын қиып өту құбылысын оларға сәйкес жоғарғы және төменгі кульминация деп атайды.