Николай Кондратьев - Ориентировка по звездам
Обзор книги Николай Кондратьев - Ориентировка по звездам
Блестящие достижения советской науки и техники в области космических полетов — первый в мире спутник Земли, первая ракета на Луне, первая ракета на пути к Венере, первый космический корабль-спутник и первый человек на борту космического корабля, совершившего полет во Вселенную, — привлекают все больше людей к изучению практической астрономии.
В предлагаемой вниманию читателей книге рассказывается о том, какое большое практическое значение для человека имеет ориентировка по звездам и другим небесным светилам, как самостоятельно отыскать на небе наиболее яркие созвездия и звезды, как определить время по звездам и Солнцу, а также об астрономических методах ориентировки на местности, определении курса и места самолета в полете, об ориентировке во время космического полета.
Некоторый фактический материал (общие сведения о Галактике, о движении Солнца, Луны и планет, основные системы небесных координат) расширяет общий кругозор читателя.
В книге в научно-популярной форме обобщены последние данные советской и зарубежной авиационной астрономии. Она написана доступным языком и рассчитана на широкий круг читателей — летный состав, курсантов и слушателей средних и высших учебных заведений ВВС, ГВФ и ДОСААФ, а также лиц, интересующихся вопросами ориентировки по небесным светилам.
Н. Я. КОНДРАТЬЕВ
ОРИЕНТИРОВКА ПО ЗВЕЗДАМ
ВВЕДЕНИЕ
С давних времен и до настоящего времени звезды были и остаются надежными ориентирами, по которым человек определял направление точек горизонта и свое местонахождение, т. е. ориентировался на суше и на море, а затем и в воздухе.
Еще в древнее время, наблюдая ежедневный восход и заход Солнца, его видимое движение по небесной сфере, люди замечали, что в середине дня оно достигает наивысшей точки на небе, что время восхода и захода, а также высота Солнца над горизонтом в полдень меняются в течение года. Вместе с тем меняется продолжительность светлого и темного времени. Наблюдения ночью помогли обнаружить также закономерность вращения звездного неба, закономерность движения и изменения вида Луны. Это дало возможность людям использовать наблюдения за небесными светилами для решения важнейших жизненных задач: счета времени и определения направления в пространстве.
Данные об астрономических явлениях накапливались очень медленно. Наблюдения проводились преимущественно старейшинами племен или жрецами, которые держали в тайне свои открытия, чтобы легче было поддерживать не только физическое, но и духовное порабощение народа.
Не умея объяснить причины видимых движений небесных светил, грома, молнии, ветра, люди слепо преклонялись перед этими непонятными им явлениями природы, обожествляли их. Весь мир казался им полным чудес, творимых богами.
Почитание небесных светил, религиозные заблуждения, непонимание биологических и социальных явлений, происходящих в природе, породили ложные представления о зависимости земных явлений от небесных светил. На этой основе возникла фантастическая вера в «счастливые звезды» и «несчастливые планиды» (планеты).
Постепенно распространение правильных научных представлений о Вселенной все более и более ограничивало область суеверий, освобождало людей от беспомощности перед силами природы, помогало им решать очень важные практические задачи.
Слово «ориентироваться», обычно употребляемое в смысле разобраться в чем-либо, связано с направлением точек горизонта. Оно происходит от латинского слова oriens, что в переводе означает восток. С первобытных времен восток считался почитаемой стороной: с востока появлялось Солнце — источник жизни на Земле, поэтому на восток молились, обращали алтари православных церквей.
Первые записи астрономических наблюдений велись примерно за 3000 лет до нашей эры народами Африки и Азии.
Более 2000 лет назад великий древнегреческий астроном Гиппарх составил список около тысячи хорошо различимых звезд. Он впервые определил яркость каждой звезды, положение ее на небе, ввел определение положения точки на земной поверхности при помощи широты и долготы.
Ф. Энгельс в «Диалектике природы», говоря о последовательности развития отраслей естествознания, указывает, что раньше начала развиваться астрономия, «которая уже из-за времен года абсолютно необходима для пастушеских и земледельческих народов».
Изучение законов Вселенной помогло также развитию математики, физики и других наук. Например, известно, что один из химических элементов — гелий вначале был открыт на Солнце спектральным анализом и только после усиленных поисков через 27 лет (в 1895 г.) его нашли и на Земле.
Помогая развитию других наук, астрономия в свою очередь широко пользовалась их данными. Так, с помощью математики производились многочисленные астрономические вычисления, физика помогала изучать законы движения, строение небесных светил.
Более ста лет назад французский ученый Леверье, анализируя уравнение движения планеты Уран, установил, что данные расчетов не совпадают с астрономическими наблюдениями. Он предположил, что существует еще одна планета, своим притяжением влияющая на планету Уран. Леверье рассчитал, где должна находиться эта планета. И когда астрономы направили телескопы в указанную точку, они действительно обнаружили новую планету, впоследствии названную Нептуном.
Астрономия на протяжении всей своей долгой истории играла исключительно большую роль в развитии материалистического мировоззрения. И в настоящее время она помогает разоблачать неправильные, лженаучные, буржуазно-идеалистические представления о мире.
С возникновением и развитием торговых отношений между различными народами появилась необходимость в передвижении на значительные расстояния. Преодоление больших морских пространств вдали от берегов до появления магнитного компаса было возможно только при помощи небесных светил, наблюдение за которыми помогало мореплавателям держаться нужного направления и определять в открытом море свое местонахождение. Небесные светила служили первыми ориентирами. Но с течением времени простых наблюдений оказалось недостаточно, началось детальное изучение звездного неба и закономерностей движения небесных светил, производились более точные расчеты.
Ориентироваться на местности по звездам люди начали с тех пор, как научились определять широту места. Известно, что еще за 250 лет до нашей эры Эратосфен определил широту городов Александрии и Сиены, а по расстоянию между ними приближенно определил радиус земного шара.
В развитии методов и средств ориентировки на незнакомой местности по звездам большая роль принадлежит выдающемуся ученому-астроному Улуг-беку. Правитель могущественного государства, располагавшегося на территории нынешнего Узбекистана, внук монгольского завоевателя Тимура, Улуг-бек построил в Самарканде в первой половине XV века самую большую в то время в мире астрономическую обсерваторию. Основной задачей этой обсерватории было использование звезд для ориентировки на незнакомой местности. Создание обсерватории было вызвано жизненной необходимостью, так как, не умея ориентироваться, было трудно совершать большие переходы в пустынной местности на огромной территории государства, простиравшегося от Кавказа до Индии.
Великий узбекский поэт Алишер Навои писал, что таинственное и недоступное небо благодаря работам Улуг-бека стало служить с большой пользой людям, что «небо стало близким и опустилось вниз».
Интересно отметить, что по звездам ориентируются не только люди, но и некоторые птицы.
В одном из зарубежных планетариев был проведен простой и убедительный опыт. Несколько небольших птиц — славок, совершающих свои перелеты по ночам, выпустили в планетарии, погасили свет и «зажгли» звезды, создав искусственную ночь. Птицы полетели в направлении, в котором они обычно совершают свои сезонные перелеты. Потом искусственное небо повернули на 180° и птицы довольно скоро заметили это и тоже развернулись в обратном направлении.
Положение звезд меняли несколько раз, и каждый раз славки правильно ориентировались и летели в ту сторону, где привыкли зимовать. Эти маленькие пернатые «штурманы», по-видимому, хорошо помнили звездную карту, и, когда намеренно искажали положение звезд на небе, они начинали беспокойно метаться по планетарию, жалобно кричать.
Исключительную роль в развитии материалистического мировоззрения, в победе материализма над идеализмом сыграли открытия в астрономии, математике и физике таких ученых, как Коперник, Кеплер, Галилей, Ньютон.
Новые знания о законах движения небесных светил меняли представление не только о небесном своде, но и о форме и размерах Земли.
Астрономия и в настоящее время служит познанию различных явлений природы. В астрономических обсерваториях регулярно ведется наблюдение за Вселенной, производятся различные измерения движений небесных светил, обработка данных, получаемых от искусственных спутников Земли и космических ракет, и т. д. Все эти данные используются в различных отраслях науки и техники, в быту.
Так, например, данные наблюдений за движением небесных светил помогают точно определять время и проверять часы. Измерение и «хранение» точного времени производит Служба времени во многих странах. У нас в СССР она находится. при астрономических институтах и обсерваториях. Например, в Москве Служба времени Астрономического института им. П. К. Штернберга ведет систематические наблюдения за небесными светилами, и по их положению определяет и «хранит» время с точностью до тысячных долей секунды.
По сигналам точного времени, которые ежечасно передаются по радио, проверяются часы по всему Союзу. Эти сигналы подаются шестью точками в последние пять секунд каждого часа. Начало шестой точки соответствует началу отсчета следующего часа.
Для чего нужно знать время с точностью до долей секунды, когда в повседневной жизни люди обычно не замечают целые секунды?
Представим себе корабль в открытом море ночью. Штурману нужно определить местоположение корабля. Пи звездам он может вычислить широту, а для вычисления долготы необходимо точно знать время. Ошибись штурман всего на 10 сек, и ошибка в положении корабля может достигнуть в средних широтах 2—3 км.
