Як би я міряв, що я на полюсі?

15

Як людина міряє, що перебуває на планетарному полюсі? Перший мій нахил - використовувати секстант для того, щоб Сонце залишалося постійним нахилом. Однак через орбіту навколо Сонця та можливий планетарний осьовий нахил нахил Сонця може змінюватися протягом року, і це може вплинути на вимірювання, якщо тривалість дня становить значну частину тривалості року.

Другий нахил - це спробувати визначити полюсну зірку або хоча б точку, про яку обертаються далекі зірки під час планетарного обертання. Тоді спостерігач міг (принаймні теоретично) виміряти нахил цієї точки, припускаючи, що планетарна прецесія займає досить тривалий час (як на Землі). Однак, найімовірніше, що біля полюса немає яскравої зірки, я не бачу, як секстант міг би надійно виміряти нахил порожньої точки.

Можливо, перший метод можна було б використати, але з іншими об’єктами на небі (зірками) замість Сонця. Таким чином, якщо нахил даної зірки не зміниться, коли вона (мабуть) обертається навколо горизонту, ми знаходимося на полюсі.

Чи є кращі методи, якщо передбачається повністю автономна система (тобто немає зовнішніх супутників)?

planet observational-astronomy

— дотанкоен
джерело

2

"Нічого легшого. Ви бачите один крок за полюсом, і північний вітер стає південним". - Роберт Пірі (1856—1920), пояснюючи, як він знав, що дістався до Північного полюса.

— barrycarter

13

Можна було підтвердити, зробивши зображення зіркових стежок. Вони утворювали б коло з видимим центром у зеніті місця. Вам зовсім не потрібна полюсна зірка. Просто ніч перегляду.

Ви також зможете сказати, виходячи з висоти над горизонтом, що таке сонце. На рівнодення сонце було б на горизонті опівдні (коли воно знаходиться на максимальній висоті). На літньому сонцестоянні його кут буде вище горизонту, рівний куту прецесії. А нижче на стільки ж на зимове сонцестояння.

Вимірювання широти за допомогою сонця

У будь-який інший день у році вам потрібно буде визначити максимальний кут, залежно від рівня рівнодення та сонцестояння.

Компенсація нахилу Землі

В основному, ви б визначили, чи були ви на полюсі так само, як і будь-яку іншу широту. Ви просто шукаєте результат 90 градусів.

— Шлейс
джерело

Звичайно, якби ти був у полюса, "ніч перегляду" тривала б півроку, правда?

— DJohnM

Я мав на увазі досить тривалий час, щоб експозиція захопила дугу в зіркових стежках.

— Шлейс

@ User58220 "Ніч" перегляду буде залежати від тривалості дня планети, на якій ви перебуваєте. На Землі цілодобова ніч на Північному полюсі (можлива лише тому, що наша вісь нахилена) призведе до того, що зіркові стежки повернуть повне коло. Однак вам потрібні лише сліди, котрі коштують кілька годин, щоб добре оцінити місце розташування стовпа.

— Моріарті

90

$90$

23^{\circ}

$23^\circ$

@ User58220 Це правда, однак вимірювання його кута над горизонтом та облік дати дасть широту, яка підкаже вам, чи знаходитесь ви на полюсі чи ні.

— Шлейс

5

На сьогодні відповіді на це питання здаються хорошими. Найпростіший спосіб сказати - сфотографувати довге опромінення в одному з двох місць:

1) У зеніті ( безпосередньо над головою ), якщо ви бачите, що ваше зображення виглядає так:

циркумполярний

ви знаходитесь на будь-якому з полюсів. Якщо центр обертання зірок відімкнути на деякий кут (у градусах), ви є такою ж кількістю градусів на південь (або на північ) від одного з полюсів.

2) Альтернативою є сфотографувати довгі експозиції через Схід чи Захід. Кут між напрямком зірки стежить до горизонту, який дає вам широту в градусах. Малюнок нижче знаходиться на деякому середньоширотному розташуванні на поверхні Землі. Що б ви шукали на північному чи південному полюсі - це те, щоб зірочні стежки були паралельними вашому горизонту.

стартові рейки

Щоб зламати виродження, на якому полюсі ви знаходитесь (якщо ви іноземець і приземлився на планеті Земля (або будь-яка планета з цього приводу)), запитайте у місцевих, чи вони дружні. Вони можуть не визначати Північний і Південний полюси так само, як ми. Якщо ви людина на планеті Земля, ви можете використати сузір'я, щоб зрозуміти це. Сузір'я, такі як Драко, Майор / Невелика та Касіопея - сузір'я, які не повинні бути видні з Південного полюса. Можна також використовувати GPS, щоб розібратися в цьому.

— астромакс
джерело

1

Це прекрасна остання картина, особливо, як стежки та лінія даху паралельні.

— dotancohen

Домовились. Але я не можу взяти на це кредит.

— astromax

4

Щоб визначити, чи є ви на полюсі:

Будьте там під час піврічної "ночі" цього полюса. Краще навколо сонцестояння, коли сонце буде значно нижче обрію
Виберіть кілька яскравих зірок, видимих, розсіяних по різних азимутах.
Виміряйте висоту над горизонтом кожного. Хитрість, якщо у вас немає горизонту рівня моря.
Затримайтеся в теплі кілька годин.
Ще раз виміряйте всі висоти.
Повторіть кроки 3 - 5 принаймні 12 годин.

Якщо всі висоти залишаться незмінними, ти на полюсі. Вітаємо!

$2^\circ$ $60$

— DJohnM
джерело

Дякую! Я читав, як Амундсен вимірював висоту Сонця під час пошуку Південного полюса, тому очевидно, що існує і метод денного дня. Однак я вважаю, що він знає, у який день року він перебував, тож знав очікувані зміни висоти через орбіту Землі навколо Сонця.

— dotancohen

2

Ви насправді можете зрозуміти, чи перебуваєте ви на полюсі, не виходячи ніколи.

Встановити маятник розгойдується, чим більше, тим краще. Якщо на повну прецесію за годинниковою стрілкою потрібно 23 години та 56 хвилин (бічний день), ви знаходитесь на північному полюсі. Якщо це займе так довго і йде проти годинникової стрілки, то ви на південному полюсі.

Якщо це зовсім не прецес, тоді розірвіть літні шорти, бо ви на екваторі.

Ви можете зрозуміти, якою є ваша широта в цілому, це буде дуга, скільки градусів вона обробляє за один день.

— Джон Мехам
джерело

Ваш та інші методи, запропоновані тут, зайняли б певний час на Венері.

— LocalFluff