Лабораторные работы по астрономии в программе "Стеллариум"

Лабораторная работа

«Изучение видимого движения звёзд на различных географических широтах  с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: с помощью    программы    планетария    Stellarium       изучить условия видимости небесных светил в разных местах земной поверхности.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

Находясь в Красноярске 10 июля, найдите Антарес и определите, на какой высоте и в какое время этот объект достигает своей верхней кульминации?

Может ли для  нашей широты в международный женский день Андромеда находиться в зените? Если да, то в какое время? А Большая Медведица?

Найдите α–звезды в созвездиях Орион, Большой Пёс, Телец, Орёл,

Лебедь,  Лира, Малая Медведица, определите для Москвы, какие они: невосходящие, незаходящие, заходящие и восходящие; заполните таблицу.

Название созвездия	Название звезды	Невосходящие	Незаходящие	Заходящие и восходящие

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение звездного неба с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: познакомиться со звездным небом в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Напишите, какие созвездия можно наблюдать сегодня (в один из дней периода освоения данного раздела) в 21 час в Красноярске:

в южной части неба (5 созвездий):           

в восточной части неба (5 созвездий):     

в западной части неба (5 созвездий):        

в северной части и неба (5 созвездий): _  _

вблизи зенита (с высотой > 70°) (5 созвездий): 

2.      Будут ли сегодня ли видны созвездия Девы, Рака, Весов, если да, то во сколько?   

3.      Какие из перечисленных созвездий: Кассиопея, Дракон, Телец, Большая Медведица, Лебедь, Близнецы, для широты Канска будут незаходящими (укажите и какие из них – частично)?

4.      Найдите галактику M31 «Туманность Андромеды», установите поле зрения около 6°, покрутив колесико мышки, сделайте скриншот и вставьте его в отчет.

Рис. 1. ...

5.      Найдите Крабовидную туманность, в каком созвездии она находится? Можно ли её увидеть невооружённым глазом, почему?                         

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение экваториальной системы координат с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: с помощью программы планетария Stellarium изучить экваториальную систему координат.

Краткая теория:

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

1.      C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

Найдите звезды: Полярная, Ригель, Сириус, Альдебаран, Мицар, α Орла, β Персея; планеты: Венера, Юпитер, Марс, и определите их экваториальные координаты (склонение и прямое восхождение), видимую и абсолютную звездные величины, расстояние (заполните таблицу 1 по приведенному образцу).

Таблица 1

Название	Обозначение, созвездие (для планет – на дату выполнения работы)	α, прямое восхождение (J2000.0)	δ, склонени е (J2000.0)	Видимая звездная величина	Абсолют- ная звездная величина	Расстояние , св. год (для планет, а.е.)
Вега	α Lyr, Лира	18 ч 37 мин	+38°47'	0	0,57	25,04
Сатурн	28.02.2020 – в Стрельце	19 ч 59 мин	-20°38'	0,65	-8,88	10,75

2.      Найдите Большое и Малое Магеллановы Облака (БМО и ММО) по их координатам:

αБМО = 5 ч 24 мин, δБМО = –69° 45'; αММО = 0 ч 53 мин, δММО = –72° 48'.

Что это за объекты, в каких созвездиях они находятся?

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение видимого годичного движения солнца по эклиптике с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: изучить закономерности и условия движения Солнца на небесной сфере в течение года в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      На каких широтах Солнце будет 22 июня незаходящим, а 22 декабря невосходящим?

2.      Укажите склонение Солнца в нашем городе в день занятия.

3.      Определите в программе наибольшую и наименьшую высоты Солнца над горизонтом в нашем городе 20 числа каждого месяца. Результаты занести в таблицу.

Обозначение месяца	Наибольшая высота	Наименьшая высота
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь

4.      Определите полуденную высоту Солнца в Новосибирске и в Каире в дни летнего и зимнего солнцестояния. Каковы различия высоты Солнца: а) в один и тот же день в этих городах; б) в каждом из городов в дни солнцестояний? Какие выводы можно сделать из полученных результатов?

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение солнечных и лунных затмений с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: изучить движения Луны, смены лунных фаз, условий наступления солнечных и лунных затмений в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Найдите Луну. В каком созвездии она находится? Как называется самая яркая звезда этого созвездия?

2.      Пронаблюдайте за Луной в течение 1 месяца в северном полушарии и запишите даты для основных фаз Луны.

____________________________________________________________________________ 

3.      Пронаблюдайте за Луной в течение 1 месяца в южном полушарии и запишите даты для основных фаз Луны.

4.      Пронаблюдайте за Луной в течение 1 месяца на экваторе и запишите даты для основных фаз Луны.

5.       Поменяйте место наблюдения на Мадагаскар, установите дату 21.06.2001 и время 12 часов 04 минуты и 44секунды. Что вы пронаблюдали?

6.      Сделайте скриншот экрана в момент полной фазы данного явления.

Рис. 1. ...

7.      Поменяйте место наблюдения на Автово, установите дату 27.07.2018 и время 22 часов 27 минуты и 26 секунды. Что вы пронаблюдали?

8.      Сделайте скриншот экрана в момент полной фазы данного явления.

Рис. 2. ...

9.      Наблюдали ли вы солнечное или лунное затмение вживую? Если да, то где и в какое время? Если нет, то вы можете подробно пронаблюдать затмения в программе в разделе сценарии.

Лабораторная работа

«Изучение систем счета времени с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: узнать разновидности времен и уметь определять звёздное и солнечное время в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Укажите, в какое время 26 мая 2021 наступит лунное затмение в Петропавловске-Камчатском? Во сколько начнется это затмение в Гринвиче, и будет ли оно видно на небе?

2.      Укажите, в какое время 21 июня 2020 наступит солнечное затмение в Сямыне (Китай), в Лахоре (Пакистан), в г. Сана (Йемен)?

3.      Установите местоположение Красноярск и время, в которое проходит занятие. Меняя местоположение (используйте города различных часовых поясов), заполните таблицу, пронаблюдайте, как меняется световой день в разных городах.

Название города	Время	Широта	Долгота	Световой день	Часовой пояс
Красноярск		С 56° 1' 6.21"	В 92° 52' 1.82"	16 часов 03 минуты	Азия

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение конфигурации планет с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: изучение изменения положения планет со временем и вычисление их конфигураций в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Определить видимость двух планет в заданный день года, указать созвездия, в которых находятся планеты.

Дата	Созвездие	Планеты	Конфигурация
1 января		Юпитер, Меркурий
2 марта		Марс, Меркурий
9 августа		Венера, Юпитер
20 июля		Меркурий, Марс
1 мая		Меркурий, Юпитер
10 февраля		Венера, Марс
11 апреля		Венера, Юпитер

2.      Выберите любую планету и найдите ее при помощи поискового инструмента. Напишите название выбранной планеты.      

__________________________________________________________________________

3.      Занесите в таблицу следующие параметры: координаты, видимую звёздную величину, фазу и расстояние до найденной планеты через равные промежутки времени в определенном временном интервале.

Время	Координаты	Видимая звездная величина	Фаза	Расстояние

4.      По полученным данным определите синодический период для 2 планет.

5.      С помощью раздела «астрономические расчеты» получите график изменения линейного расстояния между Землей и выбранной вами планетой. Сделайте скриншот и вставьте в отчет.

Рис. 1. ...

6.      С помощью раздела «астрономические расчеты» получите графики зависимости 1) видимой звёздной величины от времени, 2) фазы планеты от времени и 3) расстоянии от времени. Сделайте скриншоты и вставьте их в отчет.

Рис. 2. ...

Рис. 3. ...

Рис. 4. ...

7.      Данные измерений нанесите на звёздную карту и постройте траекторию движения планеты с указанием временных меток (масштаб для нанесения меток выбрать самостоятельно). Определите, в каких конфигурациях находится планета в указанный период. Затем вставьте в отчет.

Рис. 5. ...

8.      Сделайте прогноз положения данной планеты в будущем или прошлом за пределами измеренного временного интервала.

Выводы:

Лабораторная работа

«Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: научиться определять параллакс небесных тел в Солнечной системе и определять размеры тел и расстояния до них в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Выберите объекты для наблюдения в программе, заполните таблицу и найдите для каждого параллакс:

Объект	Расстояние от Земли, км	Расстояние от солнца, км	Диаметр, км	Параллакс
Луна	406419.3	150.680 000	3474.8	57'

2.      Заполните таблицу и сделайте сравнение размеров планет и размеров спутников (если у планеты много спутников, то достаточно взять 3 любых).

Планета	Диаметр, км	Масса, кг	Спутник	Диаметр, км	Масса, кг

Сравнение: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________            

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение планет-гигантов и планет земной группы с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: рассмотреть планеты-гиганты и планеты земной группы, провести их сравнительный анализ в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Сколько планет земной группы? Перечислите их:

2.      Заполните таблицу:

Планета/ее характеристики	1.	2.	3.	4.
Звездная величина
Расстояние    от Земли, км
Расстояние    от солнца, км
Диаметр, км
Звездный           период обращения
Звездные сутки
Орбитальная скорость
Синодический период обращения
Спутники

3.      Сколько планет-гигантов? Перечислите их:

4.      Заполните таблицу:

Планета/ее характеристики	1.	2.	3.	4.
Звездная величина
Расстояние    от Земли, км
Расстояние    от солнца, км

Диаметр, км
Звездный           период обращения
Звездные сутки
Орбитальная скорость
Синодический период обращения
Спутники

5.       С помощью окна «местоположения» выберите точку наблюдения планету Юпитер и пронаблюдайте, какие планеты земной группы видны 4 октября с этой планеты-гиганта: _______________________________________________________________

____________________________________________________________________________

6.      С помощью окна «местоположения» выберите точку наблюдения планету Марс и пронаблюдайте какие планеты-гиганты видны 1 сентября с этой планеты земной группы: _______________________________________________________________

____________________________________________________________________________

7.      Укажите 3 незаходящие звезды для каждой планеты земной группы и для каждой планеты-гиганта:

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение карликовых планет с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: рассмотреть карликовые планеты и провести их сравнительный анализ в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Какие карликовые планеты вы знаете:

2.      Заполните таблицу:

Планета/ее характеристики	1.	2.	3.	4.	5.
Звездная величина
Расстояние    от наблюдаемого объекта, км
Расстояние    от солнца, км
Диаметр, км
Звездный период обращения
Орбитальная скорость
Синодический период обращения
Спутники

3.      Определите, на каком расстоянии находится каждая карликовая планета от Земли? От Сатурна?

	1.	2.	3.	4.	5.
Земля
Сатурн

4.      Чтобы планета считалась карликовой, она должна удовлетворять 4 условиям. Назовите один из них?

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение малых тел Солнечной системы с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: рассмотреть   малые тела Солнечной системы и провести их сравнительный анализ в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      В астрономии известно 2 самых крупных астероида. Найдите эти астероиды, напишите их названия и звездный период обращения.

2.      Выберите 1 любой объект из малых тел для наблюдения и заполните таблицу:

Планета/ее характеристики	Астероид	Комета
Название объекта
Звездная величина
Расстояние от Земли, км
Расстояние от солнца, км
Диаметр, км
Звездный период обращения
Орбитальная скорость
Синодический          период обращения

3.      Установите местоположение Красноярск и пронаблюдайте с 19 января 1997 по 15 мая 1997 звездное небо. Что вы увидели? Напишите название объекта.

4.      Активность объекта Х начинается 17 декабря и продолжается до 26 декабря в районе созвездия Малой медведицы, в это время планета Земля пролетает через рой мелких частиц, оставленных кометой родоначальником этого объекта. Что это за объект и какой у него родоначальник?

5.      Найдите какие еще метеорные потоки можно пронаблюдать в этот же период.

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение солнечной активности с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: изучить характеристики солнца и исследовать солнечную активность в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Найдите Солнце и заполните таблицу ее характеристиками:

	Солнце
Звездная величина
Расстояние, св.г./парсек
Радиус, Мкм
Звездный период обращения
Звездные сутки
Орбитальная скорость

2.      Пронаблюдайте за Солнцем на нашей планете в течение одного любого года (в каждом месяце выберите 15 день). И заполните таблицу солнечной активности, находя для каждого месяца число Вольфа W (число Вольфа находится по формуле W = 10g + N, где g – число групп пятен, N – число пятен).

Месяц	W	Среднее W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Выводы:

Лабораторная работа

«Определение расстояний и характеристик излучения звезд с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: научиться определять различные характеристики звезд в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Установите местоположение город Красноярск. Выберите 10 звезд для наблюдения в программе и заполните таблицу:

Звезда	Расстояние, св.г./парсек	Абсолютная звездная величина	Звездная величина	Параллакс	Собственное движение
Альтаир
Арктур
Антарес
Беллатрик с
Гакрукс
Вега
Полярная
Ригель
Спика
Сириус

2.      Узнайте, во сколько раз звезда Сириус ярче Полярной звезды?

3.      Узнайте при  помощи таблицы «Основная спектральная классификация звезд», к какой классификации относятся эти звезды?

Звезда	Спектральный класс	Цвет	Температура, К
Альтаир
Арктур
Антарес
Беллатрикс
Гакрукс
Вега
Полярная
Ригель
Спика
Сириус

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение звезд и звездных скоплений с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: рассмотреть двойные и переменные звезды, звездные скопления и провести их сравнительный анализ в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Установите местоположение город Красноярск. Выберите две переменные звезды и две двойные звезды для наблюдения в программе и заполните таблицу:

Звезда/ее характеристики	Переменная	Переменная
Название звезды
Звездная величина
Показатель цвета
Спектральный класс
Параллакс
Расстояние, св.г./пк
Тип
Период

Звезда/ее характеристики	Двойная	Двойная
Название звезды
Звездная        величина компонент
Показатель цвета
Спектральный класс/ компонент
Параллакс
Расстояние, св.г./ пк
Позиционный угол
Разделение

2.      Выберите для шарового скопления 10 объектов и заполните таблицу:

Название шарового скопления

Характеристики

Изображение

	Звездная величина
	Поверхностная яркость
	Показатель цвета
	Параллакс
	Расстояние, св.г.
	Расстояние, кпк
	Размер, пк

3.      Выберите для рассеянного скопления 10 объектов и заполните таблицу:

Название рассеянного скопления	Характеристики		Изображение
	Звездная величина
	Поверхностная яркость
	Показатель цвета
	Параллакс
	Расстояние, св.г.
	Расстояние, кпк
	Размер, пк

4.      Назовите 3 околополярных скопления.

Выводы:

Лабораторная работа

«Изучение активных галактик, квазаров и галактических скоплений с помощью программы планетария Stellarium»

Цель работы: рассмотреть   различные типы галактик в программе планетарии Stellarium.

Краткая теория

Напишите краткую (0,5 – 1 стр.) теорию по теме лабораторной работы.

Ход работы:

C помощью программы Stellarium выполните следующие задания:

1.      Определите с помощью программы данные объекты и заполните таблицу:

Характеристики	M32	M33
Тип объекта
Звездная величина
Показатель цвета
Расстояние, Мпк
Красное смещение
Размер, кпк
Изображение

2.      Заполните таблицу «классификация галактик»:

Характеристики	Потерянная галактика Коупленда	M32	Галактика Скульптура	Галактика Зонт	Секстант В
Тип галактики
Звездная величина
Показатель цвета
Красное смещение
Расстояние, Мпк
Расстояние, св.год
Размер, кпк
Изображение

3.      Распределите эти галактики по классификации:

Эллиптические:        _

Спиральные: _

Неправильные:         _

Спиральные с перемычкой:  _       

Промежуточные (S0):          _

4.      Выберите три любых взаимодействующих галактик, для этого зайдите в поисковик программы, из списка «взаимодействующие галактики» выберите нужный объект и заполните таблицу:

Характеристики	1.	2.	3.
Тип галактики
Звездная величина
Показатель цвета
Красное смещение
Расстояние, Мпк
Расстояние, св.год
Размер, кпк
Изображение

Выводы: