Большая Советская Энциклопедия (ФУ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 13

  Д. А. Киржниц.

Фундаментальные астрономические постоянные

Фундамента'льные астрономи'ческие постоя'нные, астрономические параметры, характеризующие размеры, положения, движения небесных тел, которые или всегда сохраняют постоянные значения, или медленно изменяются с течением времени. Ф. а. п. используются для перехода от непосредственно наблюдаемых топоцентрических координат небесных тел к геоцентрическим и гелиоцентрическим координатам; для преобразований координат, учитывающих прецессию и нутацию Земли; для вычисления эфемерид Солнца, Луны и планет; с их помощью решается ряд др. задач астрономии, геодезии, картографии и космонавтики. Ф. а. п. в основном определяются из астрономических и радиолокационных наблюдений; многие из них могут быть вычислены также теоретическим путём. Последнее обстоятельство предъявляет существенное требование к Ф. а. п.: их числовые значения, выводимые из большого числа наблюдений, должны с максимальной точностью удовлетворять теоретическим соотношениям, связывающим эти постоянные, а разности между вычисленными и наблюдёнными значениями для каждой астрономической постоянной должны быть малыми величинами.

  Специально подобранная по каким-либо признакам совокупность Ф. а. п. называется системой астрономических постоянных. Первая такая система, включающая 14 постоянных, была принята на Международном совещании в Париже в 1896 и просуществовала около 70 лет. Однако в середине 20 в. задачи, связанные с освоением космоса, расчётами траекторий искусственных спутников Земли, траекторий полётов к Луне и планетам Солнечной системы, потребовали уточнения Ф. а. п. и в первую очередь астрономической единицы как основы масштаба Вселенной. Современная система Ф. а. п. разработана на Международном симпозиуме по астрономическим постоянным в Париже в 1963 и утверждена 12-м съездом Международного астрономического союза в Гамбурге в 1964. В этой системе Ф. а. п. разделены на 4 группы. В первую выделены две определяющие постоянные (табл. 1), вторую составляют 10 основных постоянных (табл. 2). В таблицах указан год (1900), для которого зафиксированы значения Ф. а. п.

  Табл. 1. — Определяющие постоянные

Число эфемеридных секунд в одном тропическом году (1900) s = 31 556 925,9747 Гауссова гравитационная постоянная, определяющая астрономическую единицу k = 0,017 202 098 95

  Табл. 2. — Основные постоянные

Мера (длина) астрономической единицы, мA =149600*106 Скорость света, м/секc =299792.5*103 Экваториальный радиус Земли, мae =6378160 Динамический коэффициент формы Земли J2 =0.0010827 Геоцентрическая гравитационная постоянная, м3 ×сек-2fE =398603*109 Отношение масс Луны и Земли. m=1/81.30 Сидерическое среднее движение Луны, рад/сек (1900) =2.661699489*10-6 Общая прецессия в долготе за тропическое столетие (1900) p =5025''.64 Наклон эклиптики (1900) e=23°27'08''.26 Постоянная нутации (1900) N =9''.210

  Для гауссовой гравитационной постоянной в 60—70-х гг. 20 в. можно было бы получить более точное значение, однако в системе астрономических постоянных сохранено значение, утвержденное Международным астрономическим союзом в 1938, поскольку оно лежит в основе большинства используемых таблиц теоретической астрономии.

  До введения новой системы постоянных (1964) астрономическая единица определялась по параллаксу Солнца и отождествлялась с большой полуосью орбиты Земли a , которая в систему постоянных не входит. Теперь это отождествление потеряло свою силу, т.к. большая полуось орбиты Земли а определяется теоретически через гауссову постоянную, а астрономическая единица в новой системе получена из радиолокационных наблюдений Луны, Меркурия, Венеры и Марса. Вследствие этого между астрономической единицей и большой полуосью орбиты Земли а возникло некоторое различие, а именно: а = 1,000 000 23 а. е. , т. е. большая полуось оказалась на 34,4 км больше, чем астрономическая единица. В новой системе оставлены без изменения утвержденные еще в 1896 значения трёх основных постоянных, определяющих относительное положения и движения экватора и эклиптики: прецессия в долготе, средний наклон плоскости эклиптики (1900) к экватору и постоянная нутации. Это сделано во избежание переработки всех собственных движений звёзд и звёздных каталогов.

  В третью группу вошли 11 производных постоянных, часть которых приведена в табл. 3.

  Табл. 3. — Производные постоянные

Параллакс Солнца =8’’.79405 Постоянная аберрая =20''.4958 Сжатие Земли a =0.0033529=1/298.25 Гелиоцентрическая гравитационная постоянная, м3 /сек-1f/S =132718*1015 Отношение масс Солнца и Земли S/E =332958 Возмущённое среднее расстояние Луны, м =384400*103

  В четвёртую группу включены массы больших планет (их значения приведены в ст. Планеты ).

  Лит.: Куликов К. А., Фундаментальные постоянные астрономии, М., 1956; его же, Новая система астрономических постоянных, М., 1969; Справочное руководство по небесной механике и астродинамике, под ред. Г. Н. Дубошина, 2 изд., М., 1976.

  К. А. Куликов.

Фундаментальные каталоги

Фундамента'льные катало'ги, звёздные каталоги , фиксирующие на небе с максимальной точностью фундаментальную систему небесных экваториальных координат — основу для изучения движений небесных светил и определения астрономических координат, времени и азимута для точек на поверхности Земли. Фундаментальная система координат задаётся совокупностью данных Ф. к., включающей для некоторого числа равномерно распределённых по небесной сфере звёзд средние экваториальные координаты (прямые восхождения и склонения) для выбранной начальной эпохи и изменения этих координат как вследствие прецессии, так и вследствие собственных движений звёзд. Это позволяет воспроизводить фундаментальную систему для любой эпохи, отличной от эпохи каталога. Ф. к. получаются в результате совместной обработки многих звёздных каталогов, результатов наблюдений на разных обсерваториях в разные эпохи. Сравнительный анализ исходных каталогов позволяет ослабить систематические и случайные ошибки данных, приводимых в Ф. к. Нульпункты фундаментальной системы (ориентация плоскости экватора и положения точки весеннего равноденствия) определяются по наблюдениям тел Солнечной системы. Для улучшения системы собственных движений привлекаются наблюдения галактик.

  Современные фундаментальные системы обязаны своим появлением трём астрономическим школам, создавшим серии Ф. к. К числу таких Ф. к. относятся каталоги С. Ньюкома — для определения астрономических постоянных и улучшения теории движения больших планет; Л. Босса — для изучения нашей звёздной системы и А. Ауверса — для создания каталогов звёзд 9—10-й звёздной величины. Наиболее точным Ф. к. является каталог школы Ауверса — FK 4, принятый (1964) в качестве международной основы для астрономических ежегодников и для геодезических определений. Каталог FK 4 содержит 1535 ярких звёзд для всего неба, случайная погрешность положения которых характеризуется средней квадратической ошибкой ±(0²,02—0²,03), а собственных движений звёзд за 100 лет — ±(0²,10—0²,15). Систематическая погрешность положений звёзд в системе FK 4 близка по величине к случайной. Для южных звёзд точность несколько меньше, чем для северных. Широкое распространение для звёздно-астрономических исследований имел каталог Босса GC , содержащий 33342 звезды; недостаточно надёжные сведения о собственном движениях звёзд в этом каталоге сильно ухудшили его точность.