Hello Astronomy

Автоматический перевод. Исходный текст — на упрощённом китайском.

Почему узоры на Луне кажутся кривыми, когда я ее фотографирую?

Если держать телефон вертикально, рисунок поверхности Луны может быть наклонен: сначала различайте «над собой» и «к северу от небесной сферы».

Координаты неба и наблюдения

Вы держите телефон вертикально и фотографируете луну один раз раньше и еще раз позже. Ориентация того же узора, похоже, изменилась. Земля всегда находится внизу картинки, но когда направление на небесной сфере проходит через небо, оно не всегда совпадает с «вверх» на картинке.

Открыть интерактивный урок →

Угадай сначала

На фото лунный узор наклонен. Означает ли это, что Луна внезапно начала быстро вращаться?

Показать ответ и объяснение

неопределенный — Относительное направление местного восходящего и небесного севера также меняется, из-за чего кажется, что изображение в камере вращается.

Тогда соедините опыт и науку

Придайте изображению направление вверх

Вертикальная стрелка на рисунке всегда указывает на зенит. Синяя отметка на схематическом диске представляет небесный север и не является фактической поверхностью Луны.

Local Up: к зениту

Затем отметьте направление на север

Направление от небесного тела на Северный полюс мира часто не совпадает с направлением зенита. Их угол q.

q: Угол между направлением зенита и направлением на север.

Пусть небесные тела движутся по небу

Измените часовой угол и наблюдайте, как маркер вращается относительно «сверху». В уравнениях используется atan2 для обработки квадрантов, чтобы избежать потери половины круга при использовании только арктангенса.

q = atan2(sin H, tan φ cos δ − sin δ cos H)

распознавать особые места

Когда небесное тело находится точно в зените, касательного направления к зениту не существует и q не определено. Здесь это будет наглядно показано.

H = 0 и δ = φ → q не определено

Развёрнутые вычисления

y = cos φ sin H x = sin φ cos δ − cos φ sin δ cos H q = atan2(y,x)

Это стабильный метод записи, принятый реализацией, чтобы избежать прямого вычисления tan φ. Когда x и y одновременно равны нулю, направление зенита не может давать уникальный угол.

попробуй

Сравните «по пути вверх», «прохождение высшей точки» и «ниже на запад» по порядку. Маленькие оранжевые точки отмечают одно и то же расположение рисунка и не являются новыми пятнами.

Взгляни на это →

Нет необходимости запоминать символы

q
Угол параллакса, единица измерения: градус; по часовой стрелке на рисунке указаны положительные значения
φ / δ
Широта наблюдателя/небесное склонение
H
Местный часовой угол, положительный на западе.

Алгоритм, точность и область применения

Используя форму atan2 уравнения (14.1), изображение показывает угол направления и не моделирует реальную поверхность Луны, зеркало камеры или вращение оптической системы. Склонение ограничивает расстояние от небесного полюса. Деградация зенита и надира представлена ​​нулем; геометрический угол все еще можно вычислить под горизонтом, но на странице будет указано, что прямое наблюдение невозможно. Нажмите AA+ CAAParalllactic::ParalllacticAngle для сравнения. Обратите внимание, что введенный часовой угол AA+ равен часам. Представление сценария только заменяет тот же результат фиксированной схемой или действием наземного наблюдения, а научная модель и числовой диапазон остаются неизменными.

мое понимание, проверка

Будут ли внешняя рамка и горизонтальная линия индикатора мобильного телефона следовать шаблону во время эксперимента?

Не будет — Они поддерживают локальную направленность «вверх», вращая узоры небесных сфер относительно их ориентации.

Изменилась ли форма пятен на левой и правой картинках?

Нет, просто в другом направлении — Один и тот же фиксированный шаблон размещается в разных опорных направлениях.

Вызван ли здесь угол параллакса изменением расстояния до Луны?

нет — Имена похожи, но q в этом уроке — это угол между двумя направлениями, а не параллакс расстояния.

«Вверх» в камере следует за землей, на которой вы стоите, а «север» следует за небесной сферой; если эти два направления не совпадают, узор может выглядеть кривым.

Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · Нет. 14 глава

Координаты неба и наблюдения · Все интерактивные курсы