Қазақстан республиасының білім және ғылым министрлігі

1. 
   Астрономияның анықтамасы, негізгі есептері
   
2. 
   Астрономияның бөлімдері
   
3. 
   Астрономияның негізгі ұғымдары
   

Астрономия (грек тілінде «астрон» - жұлдыз және «номос» - заң) – аспан денелердің және олардың жуйелерінің қозғалысының, құрылысын, пайда болуының және дамуың зерттейтін Әлем туралы ғылым.

Аспан денелерді зерттегенде астрономия өз алдында үш негізгі есеп қояды:

1. 
   Қеністіктегі аспан денелердің көріністін, одан әрі нақты орындарын мен қозғалыстарын зерттеу, олардың өлшемдері мен пішіндерін анықтау
   
2. 
   Аспан денелердің физикалық құрылысын зерттеу, яғни аспан денелердің бетіндегі және ішіндегі химиялық құрамын және физикалық шарттарын зерттеу
   
3. 
   Жеке аспан денелердің және олардың жуйелерінің пайда болуының, дамуының және келешектегі дағдырының мәселесін шешу
   

1. 
   Астрономия – кеңістік пен уақытты өлшеу туралы ғылым
   
2. 
   Теориялық астрономия
   
3. 
   Аспан механикасы
   
4. 
   Астрофизика
   
5. 
   Жұлдызды астрономия
   
6. 
   Космогония
   
7. 
   Космология
   

Астрономиялық бақылаулар, аспан денелердің көрінетін және нақты қозғалыстары, географиялық және сфералық координаталар, Күн тәуліктері, календарь, сфералық тригонометрия, тәулік және жұлдыз параллаксы, Ай және Күн тұтылыстары, негізгі астрофизикалық саймандар, Күннің құрамы мен ішкі құрылысы, Күн жуйесі, қалыпты, екілік және физикалы айнымалы жұлдыздар, Галактика, галактикалар жиынтығы, космология.

Игеру деңгейін бақылау сұрақтары:

1. 
   «Астрономия» пәні дегеніміз не?
   
2. 
   Астрономияның негізгі есептерін атап шығындар
   
3. 
   Астрономияның негізгі бөлімдерін атап шығындар
   
4. 
   Астрономияның негізгі ұғымдары
   

1. 
   Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. - М.: УРСС,2001.-544с.
   
2. 
   Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии.- М.: Наука,1974.-512 с.
   
3. 
   Дагаев М.М., Демин В.Г., Климишин И.А., Чаругин В.А. Астрономия. (уч. пос.)- М.: Просвещение, 1983.
   
4. 
   Әбишев Х. Аспан сыры. – Алматы, 2009
   

1. 
   Жұлдыз топтары, географиялық координаталары
   
2. 
   Аспан сферасы, аспан координаталарының горизонтал және экваториал жуйелері
   
3. 
   Эклиптика, эклиптикалық координаталар жүйесі
   
4. 
   Сфералық үшбұрыш
   

Бұлтсыз түнде көзбен аспанда жұлдыздар, Ай, планеталар, кометалар және т.б. көрінеді, барлығы жұық шамамен 6 мынға жақын. Жұлдыздардың аспандағы өзара орналасуы өте ақырын өзгереді.

Аспан бойынша жердегі орның анықтау үшін адамдар жарық жұлдыздырды топтарға біріктірген. Оларға аңдардың аттарын (Үлкен Аю, Арыстан, Дракон және т.б.) берген, грек мифологиясының, аттары (Кассиопея, Андромеда, Персей және т.б.) берген және топтың пішініне ұқсас фигураларымен (Солтүстік Корона, Үшбұрыш, Тараза және т.б.) атаған. Қазақтар Үлкен Аюды, мысалы, Жеті қарақшы деп атаған.

XVII ғасырдан бастап әрбір жұлдыз тобындағы жеке жұлдыздарды грек алфавиттің әріптерімен белгілей бастаған. Онымен бірге, жарық жұлдыздарға (130 жұық) меншікті ат берген (Сириус, Вега, Капелла және т.б.).

Қазіргі заманға дейін астрономиялық бақылаулардың көбісі Жерде өткізіледі және бақылаушының оның бетіндегі орнына тәуелді болады. Бақылаушының Жер бетіндегі орның анықтайтын координаталар жүйесін географиялық координаталар деп атайды.

Жер айналатын елестетін өсі Жер массасының ортасының өтеді және айналу өсі деп аталады

Айналу өсі Жер бетімен екі нүктеде қиылысады: солтүстік географиялық полюсте және оңтүстік полюсте . Жазықтығы Жер массасының ортасынан өтетін және айналу өске перпендикуляр болатын Жер бетінде үлкен шенберді жер экваторы деп атайды

Жазықтықтары жер экваторының жазықтығына параллель болатын кішкентай шенберлерді географиялық параллельдер деп атайды

Жердің географиялық полюстерден және жер бетіндегі 0 нүктеден өтетін үлкен жартылай шенберді 0 нүктенің географиялық меридианы деп атайды. Англиядағы Гринвич обсерваториясынан өтетін географиялық меридианды бастапқы немесе нульдік меридиан деп атайды. Нульдік меридиан және одан 180° алшақтаған меридиан Жер бетін екі жартылай шарға бөледі: шығыс және батыс.

Жердің берілген нүктедегі ауырлық күш бағытымен бағыттас түзу сызықты вертикаль немесе тік сызық деп атайды.

Жер бетіндегі 0 нүктенің орны екі географиялық координаталарымен анықталады: φ географиялық ендікпен және λ географиялық ұзақтылықпен.

0 нүктенің φ географиялық ендігі деп Жер экваторының жазықтығы мен 0 нүктеден өтетін тік сызықтық арасындағы бұрышты айтады. Егер географиялық ендік Жер экватордан жағына өлшенсе, яғни 0°- тең +90° дейін, оны солтүстік еңдік деп атайды. Егер φ оңтүстік полюс жағына өлшенсе, яғни 0°- тең –90° дейін, оны оңтүстік ендік деп атайды.

0 нүктенің λ географиялық ұзақталығы деп бастапқы меридианның жазқтығы мен 0 нүктеден өтетін меридианның жазықтығы арасындағы бұрышты айтады. Ол 0°- тең 360° -дейін болады.

Аспан денелердің бақыланатын орындары мен қозғалыстарың зерттегенде бақылау кезде олардың орындарын кейбір дәлдікпен анықтау керек. Мұнда оларға дейін қашықтықты білүдің қажеттілігі жоқ, себебі барлық денелер радиусы кезкелген кейбір сфераның ішкі бетінде орналасқан сияқты болып көрінеді. Сондықтан аспан денелердің көрінетін орындарын бағыттармен ғана аңықтауға болады, ал олардың өзара орналасуын – осы бағыттар арасындағы бұрыштарымен.

Уақыттың кейбір кезінде қеңістіктің анықталған нүктесінен көрінетін аспан денелердің орындары көрсетілген ортасы сол нүктеде болатын радиусы кезкелген елестететін ссфераны аспан сферасы деп атайды.

Аспан сферасы аспан денелердің бақыланатын орындары мен қөзғалыстарын зерттеуге арналған. Аспан сферасының 0 ортасынан өтетін және бақылау орындағы тік сызықпен бағыты беттесетін түзуді тік немесе вертикал сызық деп атайды.

Тік сызық аспан сферасының бетімен екі нүктеде қиылысады: бақылаушының үстінде Z зенитте және астында надирде.

Жазықтығы тік сызыққа перпендикуляр болатын аспан сферасының үлкен шенберін математикалық немесе шын горизонты атайды. Математикалық горизонт аспан сферасының бетін екіге бөледі: төбесі Z зениттегі бақылаушы көретін және көрінбейтін, төбесі надирдегі.

Жазықтығы аспан экваторының жазықтығына параллель болатын аспан сферасының кішкентай шенбері (вМв) М дененің аспан немесе тәулік параллелі деп аталады.

Аспан меридианы математикалық горизонтпен екі нүктеде қиылысады: солтүстік нүктесінде және оңтүстік нүктесінде.

Аспан меридианы аспан экваторымен де екі нүктеде қиылысады: экватордың жоғарғы нүктесінде және экватордың төменгі нүктесінде.

Астрономияның әртүрлі есептерін шешу үшін аспан координаталарының әртүрлі жүйелерін қолданады.

Горизонтал жүйеде негізгі жазықтық ретінде математикалық горизонт жазығы алынады , ал санау зениттен немесе математикалық горизонттың бір нүктесінен болады.

Бір координатасы ретінде зениттік қашықтық Z немесе горизонт үстіндегі дененің биіктігі h алынады. М аспан дененің h биіктігі деп математикалық горизонттан аспан денегі дейінгі биіктік шенбердің mМ доғасы алынады. Ал Z зениттік қашықтығы деп зениттен денеге дейінгі биіктік шенбердің ZM доғасы аталады:

Координатолардың бірінші экваториал жүйесінде негізгі жазықтық ретінде аспан экватордың жазықтығы алынады, а санақ басы ретінде – аспан экватордың нүктелері.

Бір координатасы – аспан дененің склонениясы M дененің склонениясы деп сағат шенбердің аспан экватордан денеғе дейінгі mМ доғасы айтылады. Склонение аспан дененің сағат шенбердегі орның анықтайды, ал сағат шенбердің аспан сферасындағы орның басқа координата – сағат бұрышы t анықтайды. М аспан дененің сағат бұрышы t деп аспан экваторының Q жоғарғы нүктесінен денеден өтетін сағат шенберге дейін Qm доғасын айтады.

Координаталардың екінші координаталар жүйесінде бірінші координатасы ретінде алынады, ал екінші координатасы ретінде тұра шығу алынады. Тұра шығу дегеніміз – бұл көктем тепе-теңдік нүктесінен аспан денеден өтетін сағат шенберге дейінгі аспан экваторының доғасы.

3 және 4 сұрақтар ОБСӨЖ-ге бөлінген

Игеру деңгейін бақылау сұрақтары:

1. 
   Түнгі аспанда бізге көрінетін негізгі жұлдыз топтарын атаныз
   
2. 
   Географиялық координаталарға не жатады?
   
3. 
   Аспан сферасына анықтама беріндер
   
4. 
   Аспан сферасының негізгі элементтерін атап шығындар
   
5. 
   Горизонтал аспан координаталар жүйесі
   
6. 
   Экваториал аспан координаталар жүйесі
   

1. 
   Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. - М.: УРСС,2001.-544с.
   
2. 
   Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии.- М.: Наука,1974.-512 с.
   
3. 
   Дагаев М.М., Демин В.Г., Климишин И.А., Чаругин В.А. Астрономия. (уч. пос.)- М.: Просвещение, 1983.
   
4. 
   Жаров В.Е. Сферическая астрономия. - М.: Наука.2002.-256с.
   

1. 
   Жұлдыздардың, Ай мен Күннің бақыланатың қозғалыстары
   
2. 
   Ай мен Күннің нақты қозғалыстары
   

Егер бұлтсыз түнде жұлдызды аспанды бірнеше сағат бақыласақ, аспан біртұтас сияқты бақылау нүктеден өтетін елестетін ось қасында айналатындығын көреміз. Аспанның осы айналысын тәуліктік қозғалысы деп атайды, себебі бір толық айналыс бір тәулікте болады.

Егер жұлдыздардың тәуліктік қозғалысын Жердің солтүстік жартылай шарында бақыласақ және оңтүстікке қарап тұрсақ, олардың қозғалысы сағат тілінің бағыты бойынша шенбер траекториясымен болады. Жұлдыздар горизонттың шығыс жағында әрқашан бір биіктікке көтеріліп, батыста бір нүктеде отырады.

Егер солтүстікке қарап тұрсақ, кейбір жұлдыздар шығады және отырады, ал кейбір жұлдыздар бір қозғалмайтың нүктенің қасында толық шенбермен қозғалады. Бұл нүктені дүниенің солтүстік полюсы деп атайды. Осы нүктенің қасындағы жұлдызды орысша Полярлық жұлдыз, ал қазақша Темір қазық деп атайды. Темір қазықтын дүниенің солтүстік полюстен қашықтығы қазіргі заманда 1° кіші.

Күн мен Ай, жұлдыздар сияқты, горизонттың шығыс жағында шығады, ал батыс жағында отырады. Бірақ олардың шығатың және отыратын нүктелері жыл барысында өзгеріп отырады.

Күн қыс басында оңтүстік – шығыста шығып, оңтүстік – батыста отырады. Бірақ әрбір күнсайын оның шығу және отыру нүктелері солтүстікке жақындай береді, Күн ұзара береді, ал түн қысқарады. Жаз басында үрдіс керісенше өте бастайды.

Ай тәулік барысында батыстан шығысқа 13° ауысын, бір жұлдыз тобынан екіншісі ауыса береді. 12 жұлдыз топтары бойынша қозғалып, Ай 27, 32 тәуліктерде аспан бойынша толық айналым жасайды. Ал Күн сол жұлдыз топтары бойынша толық айналымды бір жылда жасайды.

Жұлдыздардың нақты қозғалысын қарастырмауға болады, себебі жұлдыздар Жерден өте үлкен қашықтықта болғандықтан оның әсері ғасырларда ғана білінеді. Солайда күннің масса ортасының қозғалысын ескермеуге болады, себебі бұл ауытқулар Күннің диаметрімен салыстырғында өте кішкентай болады. Күн жүйесі 200 млн жылдан көп уақыт мерзімінде біздің Галактика ядросының қасында бір айналым жасайды. Сондықтан бірнеше ай мерзімінде Күнге Галактика ядросымен жұлдыздардан түсетін күштердін өзгерісін ескермей, Күн жүйесің инерциалды санақ жүйе деп есептеуге болады.

Ал Айдың нақты қозғалысың ескермеуге болмайды, себебі Ай аспан денелердін ішінде Жерге ең жақыны. Ай үлкен осі 384400 км тең эллипс орбитасы бойынша қозғалады. Ай қозғалысының бір ерекшелігі – оның айналмалы қозғалысының периоды Жердің қасындағы қозғалыс периодына тең, сондықтан біз Айдың бір ғана жағын әрқашан көреміз. Ай қозғалысының әсері Жер бетінде мұхиттағы су қабатына білінеді, су деңгейі кезенді көтеріледі және төмендейді. Бұл Жердің өзіннің айналмалы қозғалысына біртексіздік береді. Онымен бірге Ай Жер-Ай жүйесінің бөлігі ретінде Күннің қасындада қозғалады. Сондықтан Айдың нақты қозғалысы күрделі болады.

Игеру деңгейін бақылау сұрақтары

1. 
   Жұлдыздардың бақыланатын қозғалысы қандай болады?
   
2. 
   Күннің бақыланатын қозғалысы қандай болады?
   
3. 
   Айдың бақыланатын қозғалысы қандай болады?
   
4. 
   Жұлдыздардың нақты қозғалысын неге ескермеуге болады?
   
5. 
   Күн мен Айдың нақты қозғалыстары қандай?
   

1. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. - М.: УРСС,2001.-544с.

2. Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии.- М.: Наука,1974.-512 с.

3. Дагаев М.М., Демин В.Г., Климишин И.А., Чаругин В.А. Астрономия. (уч. пос.)- М.: Просвещение, 1983.

4. Жаров В.Е. Сферическая астрономия. - М.: Наука.2002.-256с.

Дәріс № 4. «Планеталардың бақыланатын және нақты қозғалыстары»

Дәрістін мазмуны:

1. 
   Планеталардың бақыланатын қозғалысы
   
2. 
   Планеталардың нақты қозғалысы. Кеплер заңдары
   

Планеталар өз бақыланатын қозғалыстары бойынша екі топқа бөлінеді: төменгі (Меркурий, Венера) және жоғарғы (Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон).

Төменгі және жоғарғы планеталардың жұлдыз топтары бойынша бақыланатын қозғалыстары әр түрлі болады.

Меркурий және Венера (Шолпан) аспанда әрқашан Күн орналасқан жұлдыз тобында, немесе көршілес тобында орналасады. Олар Күннен шығыстада, батыстада болуы мүмкін, бірақ Меркурий 18-28° алыстамайды, ал Шолпан 45-48° алыстамайды. Планетаның Күннен шығысқа ең үлкен алшақтауын оның максимал шығыс элонгациясы, ал батысқа – максимал батыс элонгациясы деп атайды.

Планетаның шығыстан қозғалып, Жер мен Күн арасында орналасуын планетаның төменгі қосылуы деп атайды. Бұл кезде планета көрінбейтін болады. Планетаның керісінше батыстан қозғалып, Жер мен Күн арасында орналасуын жоғарғы қосылуы деп атайды.

Жоғарғы планеталардың жұлдыз топтары бойынша қозғалысы басқаша өтеді. Олар жұлдыз арасында, Күн сияқты, батыстан шығысқа ауысады. Бірақ олардың қозғалыс жылдамдығы Күннен кіші болғандықтан, Күн планетаны құып жетқенде, ол көрінбейтін болады. Планета Күннен қалып, шығысқа азаятын жылдамдықпен қозғала береді. Бір кезде планета аспанда тоқтап, шығыстан батысқа қозғала бастайды. Оның жылдамдығы азая беріп, ол бір кезде тоқтап, қайтадан батыстан шығысқа қозғалады. Сөйтіп, жоғарғы планеталардың қозғалысы тұзақ тәрізді болады.

Планета орналасқан жұлдыз тобы Күн орналасқан жұлдыз тобына аспан сферасында Қарама-қарсы болған жағдайды Күнмен Қарама-қарсы тұруы деп атайды. Егер Күн және планета бір жұлдыз тобында болса, бұл жағдайды планетаның Күнмен қосылуы дейді.

Планеталардың нақты қозғалысы өте күрделі, себебі Күнмен бірге планеталарға басқа планеталар және серіктері әсер етеді. Бірақ бірінші жуықтауда, Күннің ғана әсерін есептесек, планеталар қозғалысы Кеплер үш заңына бағынады. Олар қазіргі заманда былай тұжырымдалады.

1. 
   Барлық планеталар эллипстер бойынша қозғалады, оның бір фокусында (барлық планеталар үшін ортақ) Күн орналасады.
   
2. 
   Планетаның радиус-векторы уақыттың бірдей аралықтарында бірдей аудандарды өтіп шығады
   
3. 
   Планеталардың Күн қасында айналудың сидерикалық периодтарының квадраттары олардың эклиптикалық орбиталарының үлкен жартылай остерінің кубтарына пропорционал болады
   

мұндағы және – планеталардың сидерикалық периодтары, және – олардың орбиталарының үлкен жартылай осьтері. Сидерикалық период дегеніміз – бұл планетаның Күн қасындағы толық айналу периоды.

Игеру денгейін бақылау сұрақтары:

1. 
   Төменгі планеталардың бақыланатын қозғалыстарының ерекшеліктері
   
2. 
   Жоғарғы планеталардың бақыланатын қозғалыстарының ерекшеліктері
   
3. 
   Кеплер 1 заңының анықтамасы
   
4. 
   Кеплер 2 заңының анықтамасы
   
5. 
   Кеплер 3 заңының анықтамасы
   

1. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. - М.: УРСС,2001.-544с.

2. Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии.- М.: Наука,1974.-512 с.

3. Дагаев М.М., Демин В.Г., Климишин И.А., Чаругин В.А. Астрономия. (уч. пос.)- М.: Просвещение, 1983.