Навигация по звёздам

07.06.2021

Звёзды – самый надежный и самый древний навигатор.

Определение времени без часов

Известный казахский писатель-фронтовик Макан Джумагулов в книге «К Днепру» рассказывает такую историю (стр. 28): «…Старший сержант Буранов, когда хотел выделить меня среди других или подчеркнуть своё ко мне уважение, называл меня «звездочётом». И в это он не вкладывал никакой иронии. Все знали, как я хорошо умею определять направление в любую погоду, ночью и днём. А однажды на марше глубокой ночью я поспорил с солдатами и без всяких часов, глядя на звёзды, сказал, что сейчас два часа двадцать минут. Как раз подъехал подполковник Батуркин и сказал, что сейчас два часа десять минут, что я ошибся всего лишь на десять минут. Это очень удивило ст.сержанта Буранова (искусству определять время и направление по звёздам я научился ещё до войны, прослушав серию лекций в Московском планетарии). С тех пор Буранов называет меня Звездочётом…».

…«Искусству определять время и направление по звёздам» полезно научиться и сейчас – в эпоху мобильных телефонов и спутниковых навигаторов. Что будет, если однажды у вашего телефона-навигатора «сядут батарейки», или он сломается? Или случится поломка-авария сотовой телевышки или навигационного спутника? Как долго вы будете плутать в незнакомой местности, не имея возможности заглянуть в электронную карту навигатора или позвонить-попросить у кого-то помощи?

А доступное всем звёздное небо над нами никогда «не ломается» – и это самый лучший и надёжный (проверено тысячелетиями) проводник-«навигатор»: небо может быть и компасом, и часами, и «барометром» — оно указывает нам правильное направление и хранит время, оно же подсказывает нам, будет ли завтра дождь или нет (см. САМ СЕБЕ СИНОПТИК).

Думается, что и в наше время – в «нашем» 21-м веке — умение ориентироваться по небесным светилам, без приборов, не должно быть утрачено. Люди самых разных возрастов и разных профессий – и профессия изыскателя самая первая в этой «очереди» — неожиданно могут оказаться в таких условиях, когда умение находить нужное направление, определять время суток, предвидеть изменение погоды будет иметь весьма важное, а может быть и решающее для сохранения жизни значение.

Для освоения этих «нехитрых» приёмов достаточно элементарных знаний из школьного курса астрономии. Скажем, для определения времени суток достаточно знать одно созвездие – Большую Медведицу, и уметь находить по нему Полярную звезду.

Определение времени по созвездию

Большая Медведица и Полярной звезде.

Наиболее известное созвездие Большая Медведица даёт нам возможность довольно просто определять время ночи без помощи часов. Такая возможность связана с тем, что созвездие Большая Медведица, как и все звёзды на небосводе, совершает оборот вокруг полюса мира (практически совпадающий с Полярной звездой) против часовой стрелки с периодом, равным 24 часа.

Нарисуйте мысленно на небосводе огромный циферблат с центром в Полярной звезде и цифрой 6 внизу (над точкой севера). Стрелку таких «звёздных часов» проведите от Полярной звезды через две крайние звезды ковша Большой Медведицы (рис. 1). Причём на этом «звёздном циферблате» будет только одна стрелка — часовая. Отсчёт производится в часах и долях часа, — «на глазок». Именно от вашей способности правильно оценить показание «звёздной стрелки» зависит точность конечного результата: определяемого времени ночи.

Перемещение «звёздной стрелки» на одно деление (назовём его «условный час») происходит в течение двух наших обычных часов. Это связано с тем, что полный оборот по циферблату Большая Медведица (часовая стрелка!) делает за 24 часа, а число делений на «звёздном циферблате» — 12, как на привычных нам часах.

 Как же пользоваться этими «звёздными часами»?

Допустим, что 15 сентября звёздная стрелка показывает 6.5 условных часов (рис. 1). Нам следует вычислить теперь номер месяца наблюдения от начала года, с десятичными долями-днями, прошедшими от начала месяца до дня наблюдения: каждые три дня считаем за 0.1 месяца. Для 15 сентября это будет число 9.5. Складываем это число с показанием звёздных часов и умножаем на два: (9.5 + 6.5) х 2 = 32. Полученное произведение следует вычесть из постоянного числа 55.3. Число 55.3 надо запомнить (о происхождении этого числа будет сказано ниже).

Итак: 55.3 – 32 = 23.3 = 23 часа 18 минут. Запишем и запомним итоговую формулу для вычисления времени: 55.3 – ((6.5 + 9.5) х 2) = 23.3, т.е. мы получили 11 часов 18 минут вечера. Какова ошибка этой величины?

Поскольку мы берём отсчёт по звёздному циферблату «на глазок» с точностью до 0.1 часа (т.е. 6 минут), а затем при вычислениях этот отсчёт удваивается, то и ошибка в окончательном значении времени будет равна удвоенной ошибке отсчёта: 0.2 часа или 12 минут. С такой точностью, после некоторой тренировки, вы сможете определять время ночью без часов.

Надо иметь в виду, что из таких наблюдений получают местное время — время местного часового пояса. Если же область живет по декретному времени (т.е. часовая стрелка переведена на 1 час вперед), то к результату наблюдений следует прибавить 1 час: 23.3 + 1 = 24.3 = 24 час 18 минут ночи!

Постоянное число (55.3) зависит от определённого выбранного положения звёздной часовой стрелки относительно созвездий. Можно, к примеру, выбрать в качестве часовой стрелки линию, соединяющую две самые яркие звезды созвездия Малой Медведицы — Полярную и Кохаб — тогда постоянное число в вычислениях будет равно 59.1 (рис. 2).

Для понимания «механизма действия» звёздных часов полезно познакомиться со следующим явлением. Дело в том, что звёзды на небосводе делают полный оборот не точно за 24 часа, а примерно на 4 минуты быстрее (астрономы говорят, что звёздные сутки на 4 минуты короче солнечных суток). Это значит, что показания «звёздных часов» каждый месяц уменьшаются на 1 условный час (4мин Х 30 дней = 120 мин = 2 часа = 1 «условный час»). Если, скажем, 22 сентября звёздная стрелка показывает в «нашу полночь» 6 часов, то 22 октября на звёздном циферблате будет 5 часов, 22 декабря – 3 часа, а ещё через полгода – 22 июня – звёздные часы покажут в нашу полночь 9 часов.

Поэтому в формулу вычисления времени по Большой Медведице и входит номер месяца и его доля.