Термин астрометрия образуется от двух древнегреческих слов, которые в переводе означают «звезда» и «измерение». К основным задачам ее относятся исследование геометрических, динамических и кинематических свойств астрономических тел, то есть определение местонахождения космических объектов и векторов их скоростей на данный момент времени.
     Существует несколько астрометрических параметров таких как: небесные экваториальные координаты, собственное движение, прямое восхождение и склонение, лучевые скорости, параллаксы.
    В ходе астрометрических исследований ученые могут судить о массе и возрасте космического тела, местонахождение тела, абсолютной светимости тела, классификации семейства небесного тела, наличии или отсутствии у него спутников, физических свойствах и внутреннем строении тела, и другой ценой информации, которая может помочь в развитии других разделов астрономии.
    Астрометрические знания можно классифицировать на несколько разделов: фундаментальная астрометрия, практическая астрометрия и изучение вращения Земли.
Фундаментальная астрометрия.
     Фундаментальная астрометрия занимается определение систем координат для максимально точных измерений положения и движения астрономических объектов. Такие системы координат можно разделить на динамические (определяется на основе элементов орбиты вращения нашей планеты вокруг Солнца) и кинематические (система привязывается к объектам с хорошо известными собственными движениями). Ранее активно используемая динамическая система экваториальных координат с началом отсчета от точки весеннего равноденствия на сегодняшний день показала свою несостоятельность из-за действия процессии, движения оси вращения внутри Земли, возмущения от тел Солнечной системы орбиты Земли и нутации земной коры. А так же эта система не удовлетворяет одному из главных параметров – инерциальности.
     В связи с этим современные ученые предпочли кинематическую систему координат. Одна из систем ICRF – измеряется в радиодиапазоне, в этой системе внегалактические небесные объекты являются опорными, и она считается квазиинерциальной. И другая система      HCRF – измеряется в оптическом диапазоне и привязывается к системе ICRF исследований.
     Фундаментальный каталог является определяющим для любой кинематической системы.
Практическая астрометрия.
     Практическая астрометрия занимается использованием установленной системы координат, определением нахождения и движения астрономического объекта, организацией наблюдений и обработки полученных таким способом знаний, определением точности результатов исследований.
     Каталогизация наибольшего числа астрономических тел и составление фотографических карт, как основные цели обзора неба, так же являются заслугой практической астрометрии.
Изучение вращения Земли.
     Изучение движения поверхности Земли и ее коры очень тесно связано с выполнением астрометрических задач, так как в большей мере астрометрические наблюдения ведутся именно с поверхности нашей планеты. Множество процессов оказывают влияние на движение каждой точки поверхности Земли, и параметры вращения Земли также меняются со временем. К процессам, влияющим на движение каждой точки поверхности планеты, относятся нутация, процессия, замедление вращения Земли, движение полюсов и литосферных плит, а так-же неравномерность хода часов в гравитационном поле. Гравиметрия является одним методов, которые применимы для исследования вращения Земли.
     Вращение Земли до середины 19 века активно применялось в астрометрии для уточнения географических координат и измерения времени. На современном этапе астрометрии интересно решение обратного вопроса: используя законы времени, исследовать вращение Земли, а так же благодаря глобальной спутниковой навигации исследовать колебания земной коры.
История астрометрии.
     Все астрономические знания до начала 19 века в основном сводились к астрометрическим. Главный интерес астрометрии заключался в составлении звездных каталогов. Первая схематичная карта неба была составлена в Древнем Китае ученым астрономом Ши Шенем, а первый астрометрический каталог создал Гиппарх в Древней Греции. Наблюдение за космическими телами и знание их точного расположения выполняли практические нужды людей, так как ранее не было ни компаса, ни часов.
     Астрометрия активно изучалась в Средние века в Арабском мире. К самым известным ученым того времени можно отнести ал-Бируни, ал-Баттани, Улугбека. Именно в это время на Востоке были сделаны крупнейшие открытия, которые имели решающее значение в развитии астрометрии и астрономии в целом.
     С конца 20 века благодаря усовершенствованию техники и приемников излучения астрометрические исследования приобрели новый поворот.
Основные задачи современной астрометрии
     Изначально астрометрические данные о положении и движении астрономических объектов использовались для навигации и уточнения местного времени.
Сейчас к основным задачам астрометрии можно отнести:
- формирование современного каталога звезд удовлетворяющего новым критериям универсальности для наблюдений,
- изучение параметров наибольшего числа астрономических объектов и создание совершенной карты звездного неба,
- усовершенствование отсчета системы ITRS,
- уточнение параметров теории относительности,
- накопление знаний об эффекте микролинзирования,
- постоянный мониторинг космических тел с целью совершенствования теорий движения Земли и в целом Солнечной системы.
     

Методы астрометрии.

     Астрометрическое наблюдение.
Звездная величина (количество квантов от точечного источника на единицу площади за единицу времени), координаты (положения звезд) и спектральный состав (распределение длин волн всех квантов от источника) являются основными показателями для астрометрических наблюдений точечного источника света. Соответственно наблюдения, выполненные по этим параметрам, называются фотометрическими, астрометрическими и спектроскопическими. Эти наблюдения взаимодополняемы и необходимы для определения астрометрических параметров.
Астрометрические инструменты.
     К основным инструментам в астрометрических исследованиях можно отнести:
1. Классический астрограф (телескоп-рефрактор). Такой инструмент используется для того, чтобы создать обзор неба и сфотографировать астрономическое тело. Он получил распространение с появлением в конце 19 века фотографии.
2. Телескоп Шмидта (зеркально-линзовый телескоп). Этот инструмент тоже используется учеными для обзора неба, но по сравнению с классическим астрографом телескоп Шмидта большей светосилы и поля зрения.
3. Длиннофокусный астрограф (рефрактор). Инструмент используется для измерения параллаксов и в сравнении с классическим астрографом, он большего увеличения.
4. Пассажный инструмент (рефрактор). Используется для исследования космического тела при прохождении им небесного меридиана. Инструмент, вращающийся только вокруг горизонтальной оси в направлении запад – восток.
5. Меридианный круг. Этот инструмент можно использовать, чтобы определить экваториальные координаты астрономического объекта при прохождении им меридиана и позволяет определить его склонение.
6. Зенит телескоп (зенит-труба). Эти инструменты используют для того, чтобы определить широту.

 

Материал взят http://astro-azbuka.ru/