Небесные координаты: горизонтальная, экваториальная и эклиптическая системы

Углы на сфере

Можно представить все направления нанесёнными на внутреннюю поверхность небесной сферы. Две координаты не задают расстояния до тела, только линию взгляда из выбранного центра. Перенос центра к наблюдателю способен изменить направление близкой Луны из-за параллакса. Поэтому кроме названия сетки важны начало отсчёта и поправки.

Горизонтальная система

Высота 0° на горизонте, 90° в зените, отрицательная под горизонтом. **Азимут** в принятой конвенции идёт от севера через восток: 0°, 90°, 180° на юге, 270° на западе. Исторические источники иногда имеют другой ноль.

Это непосредственно местная сетка. Одна звезда в тот же момент имеет разные высоты в Москве и на Ольхоне. В течение ночи её числа меняются с вращением Земли. Для наблюдательного наведения удобно, для долговременного каталожного адреса без времени и места непригодно.

Экваториальная система

Плоскость земного экватора продолжается в небесный экватор. **Склонение подобно широте, от −90° до +90°. Прямое восхождение** идёт к востоку вдоль экватора от точки мартовского равноденствия, обычно от 0 до 24 часов.

В фиксированном отсчёте одна звезда не меняет эти числа только потому, что Земля повернулась за ночь. Поэтому сетка удобна каталогам. Однако собственное движение, прецессия, нутация и другие поправки важны для точности, а Луна и планеты заметно меняют экваториальные координаты со временем.

Местный **часовой угол** отсчитывается от меридиана и связывает прямое восхождение со звёздным временем. Для точного сравнения нужны согласованные средние или истинные определения, а не произвольное смешение таблиц.

Эклиптическая система

Эклиптика соответствует плоскости земной орбиты и солнечному годовому пути. Она наклонена к экватору примерно на 23,44°. Долгота идёт от точки равноденствия в пределах 0–360°, широта показывает отклонение к северу или югу от этой плоскости.

Солнце почти на эклиптике, Луна отклоняется примерно на пять градусов, планеты согласно своим орбитам и перспективе. Разность долгот удобно задаёт соединение и противостояние: для последнего 180°. Видимая солнечная долгота 90° соответствует июньскому солнцестоянию, 180° сентябрьскому равноденствию.

Преобразование и ограничения простых правил

Это по-разному повёрнутые сетки одной сферы. Для перехода экваториальных в горизонтальные нужны широта и местное звёздное время, для эклиптических в экваториальные наклон эклиптики. Центр, дата и набор поправок должны оставаться согласованными.

На северных средних широтах объект со склонением близ местной широте кульминирует близко к зениту. Ещё более северная звезда переходит верхний меридиан уже с северной стороны и не становится бесконечно выше на юге. Вега удобна высоким летним положением, её незахождение требует достаточно северной широты. Далёкие южные склонения дают низкий короткий путь или отсутствие восхода.

Горизонтальная сетка непосредственно местная, но не только её значения могут зависеть от времени и наблюдателя. Движущиеся тела меняют RA и эклиптические координаты, топоцентрический параллакс сохраняет местную зависимость в любой сетке. Это различие важно при сопоставлении источников.