Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Astronomia sferyczna i praktyczna  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Sfera niebieska
- Czas i kalendarz
- Astronomia praktyczna i figura Ziemi
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




Astronomia praktyczna i figura Ziemi
 
 [ 1 ]   [ 2 ]

Wyznaczanie kształtu figury Ziemi rozpoczęło się wówczas, gdy Snell van Royen opracował w 1617 r. nową metodę pomiarów odległości terenowych, tzw. triangulację. Polega ona na stworzeniu sieci trójkątów, których boki są sukcesywnie wyznaczane na podstawie dokładnych pomiarów ich kątów, a jeden odcinek sieci, tzw. baza, został uprzednio zmierzony z dużą dokładnością. Triangulacja wkrótce zaowocowała potwierdzeniem przypuszczenia Izaaka Newtona o biegunowym spłaszczeniu Ziemi. W latach trzydziestych XVIII w. w Peru i w Laponii przeprowadzone zostały pomiary długości łuku południka, w których wyniku powstał przybliżony obraz Ziemi jako spłaszczonej elipsoidy obrotowej (sferoidy). Zarazem pomiary długości łuku południka paryskiego, wykonane pod koniec XVIII w., doprowadziły do określenia jednej z fundamentalnych jednostek miar, czyli metra. Obecnie przyjmuje się, że jeżeli kształtowi Ziemi ma odpowiadać sferoida, to jej rozmiary wynoszą: półoś równikowa - 6 378 140 m, biegunowa - 6 356 755 m. Przy tych parametrach elipsoidy ziemskiej różnica między szerokością geograficzną (zwaną też astronomiczną) i szerokością geocentryczną geoc wynosi w przybliżeniu:

W 1873 r. niemiecki matematyk J. B. Listing (1808-1882) wprowadził pojęcie geoidy jako powierzchni stałego potencjału grawitacyjnego na poziomie morza. Kierunek pionu (który określony jest przez przyciąganie materii rozłożonej niejednorodnie we wnętrzu Ziemi i przyspieszenie odśrodkowe, wynikające z jej ruchu obrotowego) jest wszędzie prostopadły do geoidy. Powierzchnia oceanów jest z definicji fragmentem powierzchni geoidy. Na obszarach oceanów przebiega ona średnio pod, a na obszarach lądowych - nad powierzchnią elipsoidy, wykazuje też kilka wyraźniejszych odchyleń od elipsoidy, przy czym maksymalne są rzędu 100 m.

Przedstawione tu w skrócie zagadnienia należą do geodezji klasycznej, dla której charakterystyczne jest wykonywanie pomiarów na powierzchni Ziemi. Naturalną rzeczą jest, że geodezja klasyczna nie może objąć swoimi badaniami np. powierzchni oceanów i terenów trudno dostępnych. Możliwość globalnych pomiarów figury Ziemi stworzyła nowoczesna geodezja, wykorzystująca sztuczne satelity. Satelity geodezyjne są dwóch typów: bierne i czynne. Dla stacji badawczej na powierzchni Ziemi satelita bierny (np. z serii LAGEOS) jest obiektem odbijającym promieniowanie świetlne lub mikrofalowe i - co najważniejsze - obiektem, którego położenie względem Ziemi jest w każdej chwili znane. Wielokrotne określenie kierunku ku satelicie i jego odległości (za pomocą dalmierzy laserowych) umożliwia wyznaczanie położeń takich stacji praktycznie na całej Ziemi. Satelita czynny jest wyposażony w nadajnik emitujący charakterystyczne dla niego sygnały. Odebranie takich sygnałów od kilku (co najmniej trzech) satelitów umożliwia wyznaczenie położenia stacji naziemnej i jej wysokości z dokładnością przekraczającą 1 m. Powszechny obecnie jest nawigacyjny system GPS (Global Positioning System). W jego skład wchodzą 24 satelity rozmieszczone na sześciu prawie kołowych orbitach, nachylonych do równika pod kątem 55o, tak że z każdego punktu Ziemi widać co najmniej pięć satelitów. System GPS powstał w USA w latach siedemdziesiątych XX wieku dla celów wojskowych. Dla potrzeb cywilnych wykorzystuje się ten system przy obniżonej dokładności. W odbiorniki GPS wyposażane są samoloty, statki i geodezyjne stacje badawcze. Istnieją też miniaturowe odbiorniki przeznaczone dla turystów, umożliwiające określenie położenia z dokładnością do 100 m.

Tomasz Kwast
 
 [ 1 ]   [ 2 ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach