Поскольку небо представляет собой сферу, в центре которой находится наблюдатель, все расстояния между небесными светилами измеряются в углах; при этом полный круг соответствует 360°. Такие измерения весьма полезны, даже если они сделаны приближенно. Если же положение какого-либо небесного объекта относительно горизонта нужно знать точно, то используется прямоугольная система координат, в которой местоположение характеризуется высотой и азимутом. Для этих целей может служить астрокомпас. Астроном-любитель без особого труда может сам изготовить прибор, который во многих случаях вполне пригоден для измерения этих координат с достаточной точностью.

Период вращения Земли вокруг оси, измеренный относительно звезд и поэтому получивший название звездные (или сидерические) сутки, примерно на 4 мин короче средних солнечных суток — периода вращения Земли вокруг своей оси, измеренного относительно Солнца. Это отличие обусловлено движением Земли вокруг Солнца. Так как время, по которому мы живем, т.е. обычное гражданское время, связано со средними солнечными сутками, моменты восхода и захода звезд, измеренные по этому времени, сдвигаются каждый день на 4 мин вперед по сравнению с предыдущими сутками: звезды как бы медленно перемещаются по ночному небу в западном направлении. Временами они подходят так близко к Солнцу, что становятся невидимыми — наступает вынужденный сезонный перерыв в наблюдении этих объектов.

Известно, что звезды действительно совершают собственные движения в пространстве, меняя свое положение относительно друг друга. Однако звезды расположены столь далеко от нас, что любые изменения в их положении становятся заметными невооруженному глазу через столетия. Благодаря этому обстоятельству мы можем говорить о движении Солнца, Луны, планет и других небесных тел относительно «неподвижных» звезд. Большой круг небесной сферы, по которому Солнце совершает свой путь среди звезд в течение года, называется эклиптикой. Плоскость эклиптики наклонена под углом 23,5° к земному и небесному экваторам; это объясняется тем, что наклон оси вращения Земли к эклиптике составляет 66,5°. Именно по этой причине высота Солнца над горизонтом меняется в течение года и происходит смена времен года. Пути Луны и больших планет Солнечной системы проходят в пределах области небесной сферы шириной 8°, лежащей по обе стороны от эклиптики. Древние наблюдатели выделили в полосе шириной около 16°, тянущейся вдоль .эклиптики, 12 зодиакальных созвездий, которым астрологи придавали особое значение. По прошествии многих веков вследствие прецессии положение основных точек эклиптики среди окружающих звезд изменилось. Солнце и планеты могут появиться и в созвездии Змееносца (Ophiuchus); это созвездие, получившее свое название в античные времена, не включено в число зодиакальных. Современные астрономы считают астрологию и «звездные знаки» не более чем религиозными предрассудками и суевериями. Но древние знаки Зодиака используются до сих пор для обозначения зодиакальных созвездий, например знаком созвездия Овен (Aries) Т обозначается одна из двух важнейших точек небесной сферы, в которых эклиптика пересекает небесный экватор.

Наблюдения многих небесных тел и явлений можно производить невооруженным глазом. Особое место здесь занимают изучение созвездий и ориентировка среди звезд, о чем кратко говорится на с. 38. Подобные наблюдения очень важны для астрономов, поскольку дают превосходную практику, которая служит подготовкой к последующему изучению неба с помощью бинокля и телескопа. Так, на Луне невооруженным глазом можно различить такое же разнообразие интересных деталей, как у большинства планет в телескопы. Поэтому зарисовки Луны позволяют накопить большой опыт для дальнейших телескопических исследований планет и других небесных тел.

Невооруженным глазом можно заметить, что звезды различаются по цвету, что существуют рассеянные и шаровые скопления звезд, увидеть далекие галактики.

Скопления звезд нашей Галактики представляются невооруженному глазу в виде Млечного Пути, который пересекает всю небесную сферу. Красоту Млечного Пути в полной мере можно оценить только при наблюдениях невооруженным глазом в темные ночи. Набравшись опыта, в дальнейшем вы без труда отыщете в нем и темные облака. Ни один инструмент, обеспечивающий большое увеличение, не позволяет охватить взглядом весь Млечный Путь; только камеры с широким полем зрения в какой-то мере компенсируют этот недостаток. Хвосты комет вследствие их слабого свечения и низкой контрастности можно обнаружить только при наблюдениях невооруженным глазом (или с помощью специальных устройств).

Таблица №1

Объекты, видимые невооруженным глазом

С целью проверки остроты зрения убедитесь для начала, являются ли некоторые звезды двойными, попытайтесь обнаружить переменные звезды, т.е. такие, которые — за исключением случайно вспыхивающих звезд — либо увеличивают свой блеск, периодически становясь видимыми, либо меняют свой блеск, оставаясь все время видимыми. Не менее захватывающее событие — обнаружить зарождающийся тончайший серпик новой Луны; при хорошем зрении и очень благоприятных условиях удается разглядеть невооруженным глазом спутники Юпитера.

Нетрудно найти на небе большие планеты, а далекую планету Уран и малую планету (астероид) Веста при хороших условиях можно обнаружить невооруженным глазом лишь на пределе видимости. Движения планет и комет удается проследить во времени и отметить их пути среди звезд.