บทที่ 3
การกาหนดตาแหน่งวตั ถุทอ้ งฟ้า
สมบตั ิบางประการของโลก
• แกนกลางการหมนุ ของโลกกาหนดเป็นข้วั เหนือ (north pole)และข้วั ใต้
(south pole)
ระนาบศูนยส์ ูตร (equatorial plane)
• ระนาบของเสน้ ศูนยส์ ูตร (equatorial plane)ใหม้ องเป็นแผน่ วงกลม
เมริเดียน (meridian)
• วงกลมใหญ่ท่ีผา่ นข้วั เหนือ ข้วั ใต้ และต้งั ฉากกบั เสน้ ศูนยส์ ูตร คือ
เมริเดียน (meridian)
ไพร์มเมริเดียน (prime meridian)
• เมริเดียนท่ีผา่ นหอดูดาว ณ เมือง กรีนิช ประเทศองั กฤษ เรียกวา่ ไพร์มเมริเดียน
(prime meridian) หรือ เมริเดียนศนู ย์ อาจเรียก เสน้ แวง (longitude) ที่ ศูนย์
Longitude and latitude
• เพ่ือบอกตาแหน่งต่างๆบนโลก
• Longitude ตาแหน่งอยหู่ ่างจากเมริเดียนของกรีนีซไปทางตะวนั ออก หรือ
ตะวนั ตก
• Latitude ตาแหน่งอยหู่ ่างจากเสน้ ศูนยส์ ูตรไปทางเหนือหรือทางใต้
• จุด P อยทู่ ่ี latitude 40 องศา เหนือ longitude 60 องศาตะวนั ตก
Longitude( )
• ลองจิจูดของตาแหน่งใดๆ คือ ค่าของระยะทางตามมุมท่ีวดั จากเมริเดียน
ของกรีนีชไปทางตะวนั ออกหรือตะวนั ตก
• มีค่าต้งั แต่ 0 – 180 องศาตะวนั ออกหรือตะวนั ตก
• เครื่องหมาย + แทนตาแหน่งท่ีอยทู่ างตะวนั ออกของกรีนิช
• เคร่ืองหมาย - แทนตาแหน่งท่ีอยทู่ างตะวนั ตกของกรีนิช
Latitude ( )
• ละติจูดของตาแหน่งใดๆ คือ ค่าของระยะทางตามมมุ ที่วดั จากเสน้ ศูนย์
สูตรไปทางเหนือ หรือทางใต้
• มีค่าต้งั แต่ 0 – 90 องศา เหนือ หรือ ใต้
• เคร่ืองหมาย + แทนตาแหน่งท่ีอยทู่ างเหนือ
• เคร่ืองหมาย - แทนตาแหน่งท่ีอยทู่ างใต้
• เราสามารถใชค้ วามรู้จากการบอกตาแหน่งต่างๆบนโลก เป็นพ้ืนฐานใน
การบอกตาแหน่งวตั ถุทอ้ งฟ้า
ทรงกลมทอ้ งฟ้า
ทรงกลมทอ้ งฟ้า (celestial sphere)
• มีลกั ษณะทรงกลมกลวง
• ผวิ ของทรงกลมทอ้ งฟ้าเป็นที่ปรากฏอยขู่ องวตั ถทุ อ้ งฟ้า (ไกลสุดสายตา)
• จะใชต้ าแหน่งผสู้ งั เกตบนโลกเป็นจุดศูนยก์ ลางอา้ งอิงกไ็ ด้
• หรือ อาจใชจ้ ุดศนู ยก์ ลางของโลกเป็นจุดอา้ งอิง
• การบอกตาแหน่งใชร้ ะยะทางตามมมุ เช่นเดียวกบั การบอกตาแหน่งโลก
• หมุนรอบตวั เองครบรอบใน 1 วนั แต่หมุนสวนทางกบั การหมุนของโลก คอื
หมุนจากทิศตะวนั ออกไปทางทิศตะวนั ตก
• ข้วั เหนือทอ้ งฟ้า (north celestial pole) ข้วั ใตท้ อ้ งฟ้า (south celestial pole)
องคป์ ระกอบของทรงกลมทอ้ งฟ้า
ระบบบอกตาแหน่งบนทรงกลมทอ้ งฟ้า
• คลา้ ยคลึงกบั การบอกตาแหน่งบนโลก โดยคานึงถึงความสะดวกและ
ความเหมาะสม มีดงั น้ี
– ระบบขอบฟ้า (horizon system)
– ระบบศนู ยส์ ูตร (equatorial system)
– ระบบสุริยวิถี (ecliptic system)
1. ระบบขอบฟ้า
• ระบบขอบฟ้า เป็นการบอกตาแหน่งดาวเพ่ือใหร้ ู้วา่ ดาวอยเู่ หนือขอบฟ้า
เป็นระยะทางตามมมุ เท่าใด
• ใชข้ อบฟ้าเป็นตาแหน่งอา้ งอิง วา่ วตั ถทุ อ้ งฟ้าอยเู่ หนือขอบฟ้าเพียงใด
• เซนิท (zenith)อยใู่ นแนวตรงศีรษะของเราพอดี
• เนเดอร์ (nedir) อยตู่ รงขา้ มกบั เซนิท
• เสน้ ขอบฟ้า คือ ห่างจาก เซนิท และ เนเดอร์ 90 องศา
• วงกลมด่ิงตน้ เส้นศูนยส์ ูตรขอบฟ้า เป็นวงกลมเร่ิมที่ทิศตะวนั ออกลากผา่ นเซนิทกบั
เนเดอร์ไปยงั ทิศตะวนั ตก ในทางปฏิบตั ิเราใชเ้ พยี งคร่ึงเดียว
• เมริเดียนทอ้ งฟ้า (prime vertical) คือ วงกลมดิ่งที่ผา่ นเส้นขอบฟ้า ณ ตาแหน่งเหนือใต้
• แอซิมทั (azimuth) ระยะทางตามมุมท่ีวดั จากตาแหน่งเหนือไปตามเสน้
ขอบฟ้าจนถึงวงกลมด่ิงที่ผา่ นดาว หน่วยเป็นองศา ลิปดา และ พิลิปดา
• ในทางดาราศาสตร์มกั เร่ิมจากทิศใต้ วนไปทางทิศตะวนั ตก
• มีค่าต้งั แต่ 0 – 360 องศา
• อลั ติจูด (altitude) เป็นระยะทางตามมมุ ท่ีวดั จากเสน้ ขอบฟ้าข้นึ ไปตาม
วงกลมดิ่งท่ีผา่ นดาวดวงน้นั มีค่าต้งั แต่ 0 – 90 องศา
• ระยะทางจากเซนิท = 90 - อลั ติจูด
• ระยะทางจากเซนิท = 90-อลั ติจูด มีค่าต้งั แต่ 0 – 90 องศา
• เมื่อทราบขนาดของ มุม Azimuth Altitude และ Zenlth distance เรากจ็ ะ
ทราบตาแหน่งของวตั ถุทอ้ งฟ้า เทียบกบั ผสู้ งั เกต
นิ้วมือช่วยบอกมมุ
• กลางกระหม่อมของเรา คือ เซนิท = 0 องศา
• นิ้วกอ้ ยจากขอบฟ้า = 1 องศา
• สามนิ้วจากขอบฟ้า = 5 องศา
• กามือจากขอบฟ้า = 10 องศา
• นิ้วช้ีถึงนิ้วกอ้ ยจากขอบฟ้า = 15 องศา
• นิ้วกอ้ ยถึงนิ้วโป้ง = 25 องศา
ขอ้ ดีและขอ้ เสียของการบอกตาแหน่งดวงดาวดว้ ยระบบขอบฟ้า
• ขอ้ ดี คือ ง่ายต่อการนาวธิ ีน้ีไปใช้
• ขอ้ เสีย คือ ผสู้ งั เกตแต่ละที่จะอา้ งอิงตาแหน่งกนั เองไม่ได้ เพราะ ยดึ การ
บอกตาแหน่งจากผสู้ งั เกต
• ขอ้ เสีย คือ ถึงแมผ้ สู้ งั เกตการณ์คนเดียวกนั ถา้ เวลาเปล่ียน ค่า แอซิมทั
และค่าอลั ติจูด กเ็ ปลี่ยนตาม
2. ระบบศูนยส์ ูตร
• ระบบน้ีจะกาหนดใหร้ ะบบวตั ถทุ อ้ งฟ้าจะมีการเคลื่อนที่ไปรอบโลก
• โลกมีตาแหน่งหยดุ น่ิงเทียบกบั เสน้ ศนู ยส์ ูตรทอ้ งฟ้า
• พดู ง่ายๆ กค็ ือ ใชโ้ ลกเป็นศูนยก์ ลางในการบอกตาแหน่งวตั ถุทอ้ งฟ้า
• ข้วั ฟ้าเหนือ
(north celestial pole)
• ข้วั ฟ้าใต้
(south celestial pole)
• โลกเอียงทามมุ 23.5 องศา กบั ดวงอาทิตย์
• 1. เวอร์นอลอิควินอกซ์ (vernal equinox) หรือ จุดแรกแห่งราศีเมษ
หมายถึง ตาแหน่งที่ดวงอาทิตยโ์ คจรตดั กบั เสน้ ศูนยส์ ูตรทอ้ งฟ้า
• 1 ชว่ั โมง = 15 องศา
• 1 นาที = 15 ลิปดา
• 1 วินาที = 15 พิลิปดา
• 2. วงกลมชว่ั โมง (hour circle) คือ วงกลมใหญ่ที่ผา่ นข้วั ฟ้าเหนือ และ ข้วั
ฟ้าใต้ ชว่ั โมงที่ 0 เร่ิมจากจุดเวอร์นอลอีควินอกซ์
• ไรทแ์ อสเซนชนั
(right ascension) เป็น
ระยะทางตามมมุ ที่วดั
จากจุดเวอร์นอล
อิควินอกซ์ ไปทาง
ตะวนั ออก ตามเสน้
ศนู ยส์ ูตรทอ้ งฟ้า
• หน่วยเป็น องศา
ลิปดา พิลิปดา หรือ
ชว่ั โมง นาที วนิ าที
• เดคลิเนชนั
(declination) เป็น
ระยะทางตามมมุ ท่ีวดั
ข้ึนไปทางเหนือ หรือ
ลงไปทางใตข้ องเสน้
ศูนยส์ ูตรทอ้ งฟ้า
• คิดเป็นองศาเหนือ หรือ
ใต้ หรือ อาจใช้
เครื่องหมาย + กบั –
แทนตาแหน่งที่อยทู่ าง
เหนือ และ ทางใต้
ขอ้ ดีและขอ้ เสียของระบบศูนยส์ ูตร
• ขอ้ ดี ระบบศนู ยส์ ูตรทอ้ งฟ้า
นิยมใชบ้ อกตาแหน่งดาวใน
แผนท่ีดาว (star map)
• ขอ้ เสีย ของระบบศูนยส์ ูตร
ทอ้ งฟ้า คือ จะมีการเลื่อน
ตาแหน่งของเวอร์นลั อีควิ
นอกซ์ ไปทางทิศตะวนั ตก ท่ี
ใชเ้ ป็นจุดอา้ งอิง ในทุกๆปี
เนื่องจากการส่ายของแกน
หมนุ สมมตุ ิของโลก
3. ระบบสุริยวถิ ี
• สุริยวิถี หมายถึง
เสน้ ทางเดินปรากฏ
ของดวงอาทิตยผ์ า่ น
กลุ่มดาวต่างๆใน
รอบปี ซ่ึงเป็นผลมา
จากการโคจรของ
โลกรอบดวงอาทิตย์
• กาหนดใหโ้ ลกมี
ตาแหน่งหยดุ น่ิง
• แลว้ ดวงอาทิตยจ์ ะ
ปรากฏเคล่ือนที่จาก
ทิศตะวนั ตกไปทาง
ทิศตะวนั ออกวนั ละ
ประมาณ 1 องศา
• ทาใหด้ วงจนั ทร์และ
ดาวเคราะห์ปรากฏ
ยา้ ยตาแหน่งบน
ทอ้ งฟ้า ในบริเวณน้ี
เรียกวา่ แถบจกั รราศี
• ข้วั เหนือสุริยวถิ ี (north ecliptic
pole “NEP”)
• และข้วั ใตส้ ุริยวถิ ี (south
ecliptic pole “SEP”)
• ละติจูดทอ้ งฟ้า (celestial
latitude) เป็นระยะทางตามมุมท่ี
วดั จากสุริยวถิ ีไปทางเหนือหรือ
ใต้
• ลองจิจูดทอ้ งฟ้า (celestial
longitude) เป็นระยะทางตามมุม
ท่ีวดั จากตาแหน่งเวอร์นลั อีควิ
นอกซ์ไปทางตะวนั ออกตาม
แนวสุริยวถิ ี
แถบจักรราศี (zodiac)
การต้งั กลอ้ งโทรทรรศน์
• การต้งั กลอ้ งโทรทรรศน์แบบอลั ตาซิมทั (Altazimuth mounting) เป็น
การต้งั กลอ้ งแบบง่ายๆ บนฐานท่ีมีแกนหมนุ 2 แกน ใหก้ ลอ้ งหมุนกวาด
มุมแอซิมทั ไดโ้ ดยง่าย
• การต้งั กลอ้ งโทรทรรศนแ์ บบ อีเควตอเรียล (Equatorial mounting) แบบ
ของเยอรมนั (German mounting) เพ่อื สะดวกในการติดตามดาวที่
เคล่ือนที่ประจาวนั (diurnal motion)
• ฐานต้งั อีเควตอเรียลแบบองั กฤษ (English mounting) แกนข้วั วางอยบู่ น
เสา 2 เสาอยใู่ นแนวเหนือใต้ ภายในกลวง มีช่องใหแ้ สงดาวผา่ นได้
ตาแหน่ง “ร” คือหอ้ งปฏิบตั ิการ
แผนท่ีดาว
• ปัจจุบนั กลุม่ ดาวทว่ั ทอ้ งฟ้ามี 88 กล่มุ ดาว
• อยทู่ างทอ้ งฟ้าดา้ นเหนือ 48 กลุ่ม อยทู่ างทอ้ งฟ้าดา้ นใต้ 40 กลุม่
• ดาวฤกษ์ หรือ ดาวประจาท่ี เพราะไม่มีการยา้ ยตาแหน่งเมื่อเทียบกบั
อายขุ ยั ของมนุษยโ์ ลก
• แผนท่ีดาวมีท้งั หมด 6 แผน่ ครอบคลมุ ท้งั หมดของทรงกลมทอ้ งฟ้า
• ดาวแต่ละดวงบอกตาแหน่งดว้ ยระบบศนู ยส์ ูตร ไรทแ์ อสเซนชนั และ
เดคลิเนชนั ยกเวน้ ดาวที่มองไม่เห็นดว้ ยตาเปล่า
• ชื่อของกล่มุ ดาวใชต้ วั พิมพใ์ หญ่ภาษาองั กฤษ เช่น ORION (กลมุ่ ดาว
นายพราน)
ORION (กล่มุ ดาวนายพราน)