Звездни карти и атласи
Звездни карти

Едно от най-необходимите пособия на всеки астроном - професионалист и любител, това са звездните карти. Наблюденията без използване на такива карти са много затруднени или даже невъзможни, в това са се убедили още древните астрономи. Първите звездни карти били каменни и папирусови, изработени във Вавилон и Египет, и приличали по-скоро на декоративни пана и украси. На днешните астрономи ще им е необходимо огромно въображение за да могат да се ориентират по тях. Разбира се, с напредъка на астрономията звездните карти също се усъвършенстват, но все пак до преди век-два на красивото им оформление се е отдавало значително внимание. Едва през XIX век звездните карти придобиват съвременния си вид.
 

Видове проекции на звездните картиЗвездните карти представляват изображение на звездното небе върху хартия. При това, обаче възниква един проблем - повърхността на сфера, каквато видимо е небето, трябва да се прехвърли върху равнина. За да се запазят правилно конфигурациите между звездите, мащабът и формата на отделните участъци на небето днешните карти се изработват, като се използват различни подходящи проекции. Най-често при изработването на звездните карти се използват три вида проекции. За екваториалната част от небето се използва цилиндрична проекция (картата е навита във формата на цилиндър "около" небесната сфера, за средните ширини - конична  и за полярните области - полярна. Това е и причината картите на различните области на небето по принцип да имат различна форма. Тези за екваториалните области имат правоъгълна форма, а за средните - трапецовидна, като основите на трапеца са дъговидни. Най-разпространените стенни звездни карти са кръгли (в полярна проекция) въпреки, че обхващат цялата видима небесна сфера. При тях мащабите и конфигурацията на обектите не са толкова точни, но пък и тези карти не се използват за точни наблюдения. За да се повиши точността на картата е необходимо намаляването на площта от небето, която е обхваната.
Особен вид (според проекцията им) са звездни карти, които използват метеорните наблюдатели. Те са в специална, наречена гномонична проекция, при която дъговидните траектории на метеорите придобиват вид на прави, когато се нанесат на картата.

Специализиран вид звездна карта е т.нар. подвижна звездна карта (планисфера), която се използва за установяване на вида на небето във всеки един избран момент.
 

Звездни атласи

Често звездните карти, обхващащи различните части от небето се обединяват в сборници - звездни атласи. Характерно за атласите е повишената точност на проекциите на картите им, както и значителният брой на включените звезди и deepsky-обекти. Докато на една стенна карта са отбелязани няколко хиляди звезди до 5-та или 6-та зв. величина и няколко десетки незвездни обекта, един атлас може да съдържа над милион звезди и няколко хиляди незвездни обекта. Днес има издадени десетки звездни атласи, най-популярните сред които са изброени по-долу. За разлика от звездните карти атласите се използват за по-детайлна идентификация на обектите, за предварително разучаване на областта от небето, която ще се наблюдава и т.н. 
 
Име на атласа
Размери на 
картите
Брой 
звезди
Зв. вел.
Брой 
deepsky- обекти
Брой 
карти
Забележка
Millenium
19 x 26 cm
1058332
11
10690
1548
3 тома, ~10kg
Uranometria 2000
23 x 30 cm
332556
9.5
10300
473
2 тома
SkyAtlas 2000
39 x 52 cm
43000
8
2500
26
черно/бял 
SkyAtlas 2000 Deluxe
42 x 55 cm
81312
8.5
2700
26
цветен
Bright Star Atlas 2000
23 x 30 cm
9096
6.5
600
10
 
Звездны атлас (Михайлов)
5.5
епоха 1950
Звездны атлас (Михайлов)
8.25
Атлас звёздного неба ВАГО
6.5
20
+ каталог

Освен тях популярен е и атласът на Американската асоциация на наблюдателите на променливи звезди AAVSO. Той е специализиран и съдържа 178 карти за областите на променливите звезди до 9.5m.

Един специализиран вид звездни атласи са т.нар. фотометрични стандарти. Това са сборници с карти или снимки на отделни малки области от небето, за звездите в които се знаят много и точни подробности - звездна величина, цвят, координати и т.н. Такива стандарти могат да се използват за изследване на прониквателната способност на любителските телескопи, например.
 

Използване на звездните карти

Със звездните карти се работи както с обикновените земни карти. Единствената разлика е във вида на координатната мрежа и по-подробното й разграфяване. При звездните карти се използва екваториалната координатна система с нейните координатни оси - по ректасцензия (разговорно - по алфа) и деклинация (по делта). В зависимост от проекцията на картата ректасцензията и деклинацията са означени на различни места. 

Обозначаване на звездните координатиПри картите с цилиндрична и конична проекция (т.е. при правоъгълните и трапецовидните карти) по хоризонталната ос (по долния и горния ръб, извън картата) е отбелязана ректасцензията. Тя се измерва в часове, минути и секунди и нараства отдясно наляво. При някои карти ректасцензията е отбелязана и в работната част на самата карта, например по дължина на небесния екватор. Деклинацията е отбелязана на страничните ръбове на картата в градуси и дъгови минути. Тя се измерва от 0° до +90° за северната небесна полусфера и от 0° до -90° за южната. През определен интервал, например през 1h по алфа и през 10° по делта са изчертани небесните паралели и меридиани. За трапецовидните карти е характерно, че меридианите са сходящи и се събират в небесния полюс, някъде извън листа на картата, а паралелите са във формата на дъги. При тези карти откриването на обект по дадени координати е съвсем лесно - ректасцензията и деклинацията се засичат по съответните оси - вертикално и настрани.В някой случаи при тези карти паралелите и меридианите не са прави или дъги а имат специална форма, която обезпечава максимална точност при проекцията. 
 

Обозначаване на звездните координатиПри кръглите карти, например стенните, или тези, включени в Астрономическия календар на БАН и Астрономическия алманах на "Натурела" АД координатите са изписани по друг начин. При тях небесните меридиани са звездообразно начертани, като се събират в небесния полюс, който е в средата на картата. Деклинацията е обозначена по дължината на два или четири меридиана, най-често по тези, пресичащи екватора при 0h и 12h  по алфа, а понякога и при 6h и 18h. По периферията на картата деклинацията за България е около 43°, там където меридиана пресича небесния екватор е 0°, а мястото, където се събират всички меридиани - полюса е с деклинация +90° (за северното полукълбо). Паралелите пък са във формата на окръжности, концентрични спрямо полюса. Обикновено с удебелена линия е изчертан небесния екватор. Числата, обозначаващи ректасцензията са разположени по периферията, по кръга на картата, понякога и по дължина на екватора. Намирането на обект по координати най-лесно по следния начин: по окръжността на картата намираме ректасцензията и след това се "изкачваме" към полюса до търсената деклинация. 
Детайл от SkyAtlas 2000Независимо какъв е видът на звездната карта на всеки лист има легенда, описваща графичното означение на всички видове обекти, които са включени в нея. По принцип те са означени със символи, близки по рисунък до реалния вид на съответния обект. Звездите са изобразени с точки, чиято големина изразява истинската им звездна величина. Обикновено по-големите и известни мъглявини и галактики  (мъглявината Орион, Андромеда, Магелановите облаци и т.н.) са нарисувани с техните истински форми и размери, в съответния мащаб, което създава определено удобство при разчитането на картите. Някои от съвременните атласи са цветни, което допълнително улеснява работата с тях.

Подвижна звездна карта

Специализиран вид звездна карта е т.нар. подвижна звездна карта (планисфера). Какво представлява тя?

Поради "въртенето" на небето около Земята вида му се мени постоянно. Чрез сложни изчисления може да се разбере коя точно част от него се вижда в момента, но за това е необходимо много време и определени знания. Решението на тази задача става много лесно с използването на подвижната звездна карта. Тя е своеобразен калкулатор - с нея може бързо да се установи вида на небето във всеки един избран момент. 

Картата е съставена от две части - основа и планшет. Основата представлява обикновена кръгла карта в полярна проекция (виж по-горе). Разликата е, че по периферията й е добавена календарна ивица, разграфена на 365 части, по една за всеки ден от годината. Специалната част е планшетът. Той представлява кръг с големината на основата, в който е изрязан по-малък овален отвор. В някой модели планшетът е от гъвкаво фолио, и този отвор е прозрачен. По периферията си планшетът е разграфен на часове и минути, подобно на основата. Около прозрачната му част са отбелязани посоките на света, а при някои модели върху прозрачната част е начертана координатна мрежа на хоризонталната координатна система. Планшетът се изработва за определена географска ширина на ползващия картата наблюдател, а.в средата на прозрачната част е зенитът. Оста на въртене на двете части съвпада с небесния полюс.





Как се използва подвижната звездна карта?

Планшетът се налага върху основата и през изрязаната или прозрачната част се вижда определена област от звездната карта на основата. За по-лесна работа е необходимо двете части да се свържат в центровете си така, че да се въртят една спрямо друга. Това става много лесно ако планшетът е прозрачен, а не е изрязан. За да намерим вида на небето за който и да е момент е необходимо средното:
1. На календарната ивица на основата (звездната карта) се намира датата.
2. По периферията на планшета се намира часът на наблюдението.
3. Планшетът се завърта спрямо основата така, че датата и часът да съвпаднат.
4. Картата се вдига над главата и се ориентира така, че означените на планшета посоки на света да съвпаднат с истинските.

При това през прозрачната част или отвор се вижда областта от звездната карта, която представлява действителния вид на небето в този момент. През летния сезон, когато е в сила лятното часово време, часът на наблюдение трябва да е астрономическият час, а не този по часовника. 

Много често при използване на подвижната звездна карта наблюдателят, особено ако е по-неопитен се затруднява в идентифицирането на звездите показани на картата и тези на небето. Това произтича от разликата в мащабите на картата и "живото" небе, както и от факта, че на картата обикновено са отбелязани само най-ярките звезди и то с голяма разлика в размерите на кръгчетата. В действителност на небето, особено при добри условия, звездите са много повече, а и ярките не изпъкват толкова отчетливо. В този случай е необходимо наблюдателя да се концентрира само върху най-ярките и да се опита да открие фигурите на съзвездията. Друга особеност на подвижната звездна карта е това, че разстоянията между звездите и фигурите на съзвездията по хоризонта са в различен мащаб за различните посоки на света. Южните, които попадат в периферията на основата са по-разтегнати в сравнение с тези в останалите посоки.

Ако искате да си направите подвижна звездна карта от този адрес можете да си свалите подложката и планшета на такава карта в pdf-формат. Отпечатайте подложката на картон, а планшета на прозрачно фолио и за пет минути ще имате готова подвижна звездна карта.
 

И накрая, освен много полезно помощно средство звездната карта може да бъде и отличен подарък за приятели, които обичате. Във формата на постер или средновековна карта-пъзел тя ще се превърне в едно много красиво допълнение към всеки интериор. Само да знаете как светят в тъмното тези малки и многобройни звездички! И ви пренасят в мечтите ви...