天体收藏家-孙国佑

中国天文学会会员,埃格•威尔逊奖获得者,中国首颗银河系新星、亮红新星发现者,PSP公众超新星搜寻项目管理员,(546756)Sunguoyou – 孙国佑星。 严正声明:近期发现多个非法网站假冒本人网站,请广大爱好者注意甄别,谨防受骗!

2008年CNAO全国中学生天文知识竞赛决赛暨杭州天文奥林匹克邀请赛试题(答案)

注意事项:
1、本卷为闭卷考试,请答卷人按照自己的真实水平独立完成答卷,并认真、完整填写有关信息及交卷时间并签字(未填写考生编号、姓名、出生日期、签字者每缺一项扣10分,填错者酌情扣分;姓名与签字明显不同者取消参赛资格)。在监考老师宣布考试结束时间到的时候,应停止答卷。
2、答题应直接写在试卷上。草稿应尽量写在试卷空白的地方,或者写在专门发的草稿纸上(由考生自己注明考生姓名、考生编号和草稿纸的页数和编号)。不得自己携带草稿纸进入考场(使用自带草稿纸者扣20分)。考试结束后所有的试卷和草稿纸均不得带出考场。
3、第I部分为单选题(低年组做第01-10题,高年组做第04-13题),每题选择一个最接近正确的答案,将对应的字母填在括号之内。每道题答对得4分,答错或多选扣4分,选“E”(不知道)得0分,不选或者填写A-E之外的其他单个选项扣1分。第Ⅱ部分为计算或简答题低年组做第14-18题;高年组做第16-23题,其中21-23题是专为IOAA选拔队员的附加题),须写出解题的中间步骤和计算过程,每题满分为16分。高年组附加题单独计分,不计入决赛和邀请赛成绩。
4、在答卷时,可以使用不带编程功能的科学计算器。
5、涉及观测地点的题目,如果没有特殊说明,可以按在杭州考虑(地理纬度30度左右)。
交卷时间(考生填写):____________考生签名:____________
Ⅰ、选择题(40分;低年组做第01-10题,高年组做第04-13题)
01.最早发明的天文望远镜是( )式望远镜。
(A)折射 (B)反射 (C)折反射 (D)反折射 (E)不知道
02.本次邀请赛期间最活跃的流星群与( )彗星有关。
(A)恩克 (B)哈雷 (C)55P (D)海尔-波普 (E)不知道
03.如果把地球的大小看成是一个篮球,那月球的大小相当于一个( )。
(A)小米粒 (B)乒乓球 (C)足球 (D)大教室 (E)不知道
04.光线从银河系的一端传到另外一端需要的时间大概是( )年。
(A)不到5千 (B)10万 (C)200万 (D)超过1000万 (E)不知道
05.如果天荒坪最近几天都是晴天,那理论上在以下哪个时间附近能够观测最多的流星( )。
(A)5月4日22时 (B)5月5日4时 (C)5 月5日就2时
(D)5月6日4时 (E)不知道
06.中国今年最可能发射的人造天体的名称是( )。
(A)嫦娥二号 (B)东方红三号 (C)风云四号
(D)神舟七号 (E)不知道
07.今年是望远镜发明( )周年。
(A)125 (B)280 (C)400 (D)750 (E)不知道
08.以下哪些名称不位于月球朝向地球的这一面?( )
(A)祖冲之环形山 (B)第谷环形山 (C)雨海
(D)风暴洋 (E)不知道
09.以下有关小行星命名的说法哪句最为准确?( )
(A)小行星命名主要是发现者个人意愿的体现
(B)小行星一般以发现者名字命名
(C)不能以抽象的名词命名小行星
(D)小行星命名是一顶崇高的国际荣誉 (E)不知道
10.不借助望远镜,理论上单凭肉眼目视观测看到的最远的天体或天文现象离我们的距离大概是( )。
(A)不超过一百天文单位 (B)几千光年 (C)几千万光年
(D)几十亿光年 (E)不知道
11.北黄极附近的某恒星,某日发现其和两月前相比相对于遥远恒星背景移动了0.04角秒。那么它相对于我们的距离是( )秒差距。
(A)12.5 (B)25 (C)50 (D)100 (E)不知道
12.在杭州观测,赤经3小时、赤纬15度的天体哪天半夜12点左右位于正南方向?( )
(A)2月5日 (B)5月5日 (C)8月5日
(D)11 月5日 (E)不知道
13.在杭州用小型望远镜观测以下哪个梅西叶天体时最有可能碰巧观测到同步卫星?( )
(A)M2 (B)M31 (C)M42 (D)M81 (E)不知道

Ⅱ、简答题(80分;低年组做14-18题,高年组做第16-23题。其中21-23题高高年组IOAA选拔题目,分数另讲)
14.(低年级组)【肉眼和望远镜】某人肉眼的瞳孔直径在黑暗时能放大到6毫米,他使用一台口径10厘米的天文望远镜,请问他用望远镜观测时的分辨率是肉眼的多少倍,观测到的恒星比肉眼要暗多少倍?
15. (低年级组)【卫星掩土星】一名人造天体观测者在北京某地(东经116°0′0″,北纬40°0′0″)观测一次某卫星掩土星的天象。当时,土星位于南偏西30°,地平高度65°.观测的实际情况是,该卫星从西北方低空出现,逐渐升高并往西南高空的土星飞去,可惜并未掩上土星,而是从土星旁边飞过。它离土星最近时正好也飞到最高处,此时它的方位角为南偏西30°,地平高度66°。然后它逐渐下降,消失在东南方低空。根据预报,最高点时该卫星到观测地的距离是400公里,如果这个预报是正确的,试问这次该观测者若想观测到该卫星掩上土星,且保证移动的距离最短,那么应往哪个方向移动多远?请给出必要的计算步骤。
16. (低年级组+高年级组)【星座】列出你所知道的有关双子座的尽可能多的信息。比如:在天球中的位置,有关神话传说,星座大致的形状(画图),在某个特定日期或者月份升起和落下的大致时间,该星座著名的亮星和特殊天体,尽可能多的相邻星座名称,等等。
17. (低年级组+高年级组)【日食】以2008年日全食为例,按发生时间的先后顺序详细描述日食整个过程中五个时期的名称、概念和位于日食带中心某观测地点看到的观测现象。如果同时在月球表面也有观测者观测地球的话,参照地球上观测月食过程的不同时期的名称和概念,月面观测者在前述日食过程的五个时期的同时看到的应该是什么情况(名称和观测现象)?
18. (低年级组+高年级组)【流星雨】代号为XYZ的某流星群为反太阳源的一部分(辐射点位于黄道上,与太阳的黄经差为180°)某位同学在6月22 日晚对其进行了目视观测。
观测地点坐标为东经112.5°,北纬23.5°.目视极限星等5.8。在北京时间19:30至23:30期间观测到44颗流星,记录如下:
北京时间   星等  群属  速度    北京时间    星等   群属  速度
19:47:15   4   群内   2    22:19:58   -2    偶发   4
20:15:18   2   偶发   1    22:27:10   3    群内   1
20:23:20   2   群内   2    22:27:53   5    群内   1
20:23:55   5   群内   2    22:28:41   4    群内   1
20:24:00   4   群内   3    22:28:50   5    群内   1
20:26:11   0   群内   2    22:29:17   4    群内   2
20:26:33   3   群内   1    22:29:30   0    偶发   5
20:27:23   5   群内   2    22:30:46   5    群内   1
20:27:39   -1   群内   1    22:30:57   5    群内   2
20:28:41   1   群内   1    22:31:09   4    群内   1
20:29:04   2   群内   2    22:31:28   3    群内   2
20:30:23   3   群内   2    22:31:40   4    偶发   5
20:30:54   4   群内   2    22:32:25   5    群内   2
20:31:39   5   群内   1    22:32:59   4    群内   1
20:32:10   2   群内   2    22:33:41   1    群内   2
20:36:01   5   群内   2    22:34:13   -2    群内   2
20:39:30   3   群内   1    22:34:48   0    群内   2
20:49:12   4   群内   2    22:35:28   4    群内   2
20:55:43   5   群内   2    22:36:39   3    群内   2
20:59:06   1   偶发   5    22:36:53   5    群内   2
21:17:35   2   群内   3    22:49:15   -3    偶发   4
22:15:41   5   群内   2    23:02:49   5    群内   2
请根据以上数据完成下面问题(低年组只需完成a,b,c;高年组需完成a,b,c,d,e):
a)完成下面目视流星观测报表表格:
C  -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 总  星等
XYZ                      数目
偶发
b)画出XYZ流星雨在本观测时段观测流量随时间变化的曲线(横坐标UTC,纵坐标为流量)。
c)从数据中我们可以推测出该流星群的极大时间大约发生在何时?
d)假设由于遮挡、视力等因素的影响,该同学漏掉了40%的流星,请计算ZHR值。
e)流星雨的r值是指该流星雨的群内流星星等每暗一等,流星数目增加的倍数,这是衡量某个流星体群成员大小分布的重要参数。请根据观测数据计算该流星雨的r值。
19. (高年级组)【双星】天文学家发现一颗恒星的亮度呈周期性(周期约为8天)的下降,降幅最大为1.5%,亮度下降持续约3.84小时后,又恢复正常。它的视向速度变化非常接近于正弦曲线,变化幅度约为20m/s。天文学家据此推断这颗恒星有一颗小质量伴星,
a)求伴星的半径(以R⊙ 为单位);
b)求伴星的质量(经m⊙为单位)。天文学家已通过光谱观测得出主星的半径为1.2 R⊙ 。提示:可能用到的质光关系:对于LL⊙的恒星,L/L⊙≈(m/ m⊙)4。(应列出必要的计算式并画出示意图)
20. (高年级组)【深度巡天】国际上有两个观测小组,他们分别对不同的天区进行深度观测:法国的CFHTLS-Deep小组的主要科学目标是寻找超新星,当观测完成时他们能在直径为1.16角秒的天区内,探测相当于28.2等恒星的流量(28.2/1.16角秒);美国国家天文台Deep Wide-Field Surey (NDWFS)巡天的主要目标是研究宇宙大尺度结构的形成不 慌不忙演化,他们深度探测器能在直径为2角秒的天区内,探测到相当于26等恒星的流量(26.0等/2角秒)。通过计算说明哪个巡天的深度更深。
21.(高年级附加)【后羿射日】在中国古代的神话传说中,有后羿射日的故事——–那时天上有九个太阳,由于地球上过于炎热,后羿便射掉了其中的八个,只留下一个。现在我们假设这个神话故事是真的,即当时天上真的有九个太阳,且每颗太阳的一切的物理、化学性质(如质量、光度等等)都与现在我们头顶上的太阳完全相同。当时的九个太阳都在距离现今的太阳很近的地方运动(你不必考虑它们之间复杂的运动关系及可能存在的物质交流,只需建立一个这样的模型:这九颗太阳紧密地分布在太阳系的中心)。那时地球的轨道为圆轨道,且那时地球上一年的长度和现在是一样的。太阳常量W,可取 ,太阳质量。
a)如题干所说,有九个太阳的时候,地球上真的比现在要热吗?通过计算证明你的观点是正确的;
b)如果后羿在几秒内就一气射下了八颗太阳(这里的“射下一个太阳”应该理解为“在一瞬间让一个太阳连同它的物理化学性质等彻底的消失”,而且我们做出假设,如果射下若干个太阳,那么余下的太阳仍旧集中在它们先前的位置附近),那么,天上确实是只有一颗太阳了。请你通过计算以及必要的分析,简要描述一下当时后羿这样做之后、以及几千年以后地球的气候将是什么样子。
c)如题干,倘若后羿当时几秒钟内一口气射掉了若干颗太阳:
i)讨论剩下的太阳的数量与射掉太阳之后地球上一年的长度的关系;
ii)为了使地球上具有和今天相对接近的适合人类居住的温度,他当时可以选择射下几颗太阳?
22. (高年级附加)【沙罗周期】古代的巴比伦人根据对日食的长期观测,发现日月食的发生有一个223个朔望月的周期,被称为“沙罗周期”。经过一个沙罗周期之后,太阳、月亮、地球的相对位置又回复到和原来几乎相同的位置上,因此地球上就会看到和上次相类似的日、月食。1991年7月11日是,一次日全食发生于黄白交点附近,地球上全食持续时间最长处的位置是北纬21°59′N、西经105°13.0′,当时食甚时刻为世界时19h06m04.7s,此时太阳、月亮的赤经、赤纬分别为:07h22m12.8s、22°05′、48.5″和07h22m12.5s、22°05′33.3″。请估算一个沙罗周期后发生日食时,地球上食分最大处的地理经纬度和食甚的时刻,分别给出世界时和当地地方时,并指出可能的误差来源。提示:交点年(太阳从一个黄白交点经过到回到这个交点所需的时间)为346.62003天,朔望月的长度平均29.530588天,黄白交角取为5°09′。
23. (高年级附加)【飞行天文台】有人设想将中等口径的望远镜搭载在客机上,在高空对星体目标进行观测,从而降低大气对望远镜观测的影响。假设现在有一个足够大的客机,巡航速度最高为每小时800千米,上载一固定指向的望远镜,在赤道上空20千米对某恒星进行飞行观测。如果单纯靠飞机的巡航跟踪(水平飞行),该恒星有可能实现保持于望远镜的视野中不动么?如果不能的话,至少要换到多少高的纬度才可以实现飞机对星体的巡航跟踪呢?(只考虑被观测的星体不靠近南北天极的情况)
答案
选择题(1-13):
A、B、B、B、B、D、C、A、A、D、B、D、C
简答题:
14.【肉眼和望远镜】根据望远镜分辩率公式:分辨角θ=1.22λ/D,可知分辩率与探测器口径成正比,因此,此倍率为100mm/6mm=16.67倍。又因为极限星等m1=6.9+5lgD,D的单位为厘米,所以两者极限星等之差为:M1-M2=6.9+5lgD1-(6.9+5lgD2)=5lg(D1/D2)=6.1092因此,观测到恒星视亮度之比:2.512ˆ6.1092=278倍。

15.【卫星掩土星】如图所示:原观测点为P,土星很远,射过来的光可以考虑为平等光。ISS在Ⅰ点,角IPS为1°。因此,我们距离最短的移动方式是向南偏西30°的反方向,即北偏东30°的方向移动到Pˊ点进行观测。欲求PPˊ,就是要解IPPˊ这个三角形。其中∠PIPˊ为1度,∠IPˊP为65°,IP为400千米。∠IPPˊ为(180-65-1)°=114°,由正弦定理得:
PPˊ/sin∠PIPˊ=IP/sin∠PPˊI
因此有:PPˊ/sin1°=400km/sin65° 求得:PPˊ=7.7km

16.【星座】(从略)

17.【日食】一次日全食的过程可以包括以下五个时期:初亏、食既、食甚、生光、复圆。
初亏:由于月亮自西向东绕地球运转,所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间(即月面的东边缘与月面的西边缘相外切的时刻),称为初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。
食既:从初亏开始,就是偏食阶段了。月亮继续往东运行,太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大,阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时,称为食既。此时整个太阳圆面被遮住,因此,食既也就是日全食开始的时刻。
食甚:食既以后,月轮继续东移,当月轮中心和日面中心相距最近时,就达到食甚。对日偏食来说,食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。
生光:月亮继续往东移动,当月面的丁边缘和日面的西边缘相内切的瞬间,称为生光。它是日全食结束的时刻。
复圆:生光之后,月面继续移离日面,太阳被遮蔽的部分逐渐减少,当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那,称为复圆。这时太阳又呈现出圆盘形状,整个日全食过程就宣告结束了。
对月球上朝向地球这面的观测者,对应于月食的过程,在2008年日全食期间将会看到“地环食”的情况:
半影食始:地球刚刚和月球半影区接触。此时地面上全食带起点处开始日全食的“初亏”。
初亏:标志地偏食开始。地球由东缘慢慢进入月影,地球与月球本影第一次外切。此时地面上全食带起点处开始“食既”。
食既:地球的西边缘与月球本影的西边缘内切,地球刚好全部进入月球本影内。“地环食”开始。
食甚:地球的中心与月球本影的中心最近。对应地面全食带中心点某处的“食甚”。
生光:地球东边缘与月球本影西边缘相内切,这时“地环食”阶段结束。
复圆:地球的西边缘与月球本影东边缘相外切,这时地偏食全过程结束。此时地面上全食带终点处开始“生光”。
半影食终:地球离开月球半影。此时地面上全食带终点处“复圆”,日全食结束。

17.【流星雨】 a)如下表所示:
C -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 总 星等
XYZ 0 0 1 1 2 2 4 6 9 13 0 0 38 数目
偶发 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 6
b)求解此题,我们需要将观测到流星数的时间划为每5分钟或10分钟一个小阶段,并且要将北京时间换算成世界时UTC(UTC=北京时间-8h),可以画出下图,横坐标为世界时、纵坐标为流星数量
c)从以上图可以看出,极大值发生在UTC14:30,但对于我们的观测地点(E112.5º N23.5 º)来说,两个峰值分别发生在20:20-20:40(15棵)和22:20-22:40(17颗)。由于辐射点为反太阳源,观测点又在北回归线上附近,夏至附近的6月22日晚辐射点的周日视运动应在东西方向的卯酉圈上,即120 º -112.5 º =7.5 º地方时间比平时比北京方面晚约30分钟,因此20:30的辐射点地平线高度约为30 º, 22:30时约为60 º,需要进行高度改正:实际(天顶)应该观测到的流星数20:30:15/sin30 º=30颗; 22:30:17/sin60 º=19.6颗,因此该群流星极大时间发生在北京时间20:30左右。
d)因为遮挡、视力等因素的影响,该同学漏掉了40%的流星,在20分钟内理论的流量为30/60%=50,极大每小时流量ZHR=50×3=150.
e)应根据最小二乘法线性拟合(画图、求平均值均可),可以求出或从图中读出直线方程为:y=2.286+1.643x,因此斜率即r=1.643。

19.【双星】 这是一个食双星系统,可以认为它们的轨道面和视线方向几乎平行。设主星的质量为M,半径为R,伴星质量为m,半径为r,伴星到质心的距离为c,主星到质心的距离为b。

(1)设主星的光度为L1,伴星的光度为L2。凌食前的总光度为(L1+L2),凌食后的总光度为[L2+(R2-r2)/R2L1],所以:
(L1+L2)×98.5%= L2+(R2-r2)/R2L1 (1)
根据质光关系,L2/L1≈(m/M)2.8,当L2/L1≈0.1时,即当m/M<0>V22,因此地球将被“甩离”太阳。
在八颗太阳能刚刚被射落时,太阳常量突变为W″=1/8W′=0.23W,由于地球大气及水体的恒温作用,地球的气温在很短的时间内还能保持相对稳定.但由于太阳辐照的突变以及地球离太阳的远去,地球的气温随即便会明显下降。过了数千年,地球将会成为一颗在宇宙中漂泊的寒冷行星。
3)若要满足题意,至少地球不能在若干个太阳被射下后而被“甩离”太阳。若余下k颗太阳,设(9-k)颗太阳被射下后,满足条件的K所对应的轨道第一宇宙速度V10,必须有:20.5V10>V1,即:
21/2×(G×kM/r1)1/2>(G×9M/r1)1/2
容易求出k>4.5,因此至多只能射下四颗太阳。
在射下(9-k)颗太阳的瞬时,地球位于新轨道的近日点,根据活力公式:G×kM(2/r1-1/аk)=G×9M(2/r1-1/r1),可求出:
аk =k×r1/(2k-9)
若k≤4 ,则轨道为双曲线,地球将不会绕太阳运动,“年”将没有意义。我们不妨先讨论射下两颗太阳时的情况,由能量守恒知,在射下两颗太阳的瞬时:а7=7×r1/(2×7-9)=2.9AU,此时在近日距d7=r1=2.08AU,远日距d7′=2a7-r1=3.74AU,因此在近日点时的太阳常量W近=7×L/4πd72=1.62W,同理,在远日点W远=7×L/4πd7′2=0.5W。
如果只射下一颗太阳,则а8=8×r1/(2×8-9)=2.4AU,此时近日距d8=r1=2.08AU,远日距d8′=2a8-r1=2.67AU,因此近日点W近=8×L/4πd82=1.85W,远日点W远=1.2W。如果射下的太阳多于两个,地球在远日点附近接收的能量将会更少。因此,无论射下一个或者两个太阳,在每年的相当长的时间里,地球都不会接收到与现在相同的热量,故都难以使地球拥有与如今相同的温度。倘若真要尽可能地接近今天的气温,他可以选择射下一颗或两颗太阳。

22.【沙罗周期】
1、求食分最大处的经度。一个沙罗周期的长度为29.530588×223=6585.321124天,相当于18年11.321124天,即下次的日全食将发生在2009年7月22日,食分最大处的食甚时刻应为世界时02:48:29.8。考虑到沙罗周期不是整数日,在所不惜.321124天里,地球自西向东自转了0.341124×24×15º=115º36′,所以,最大见食地点的地理经度变为:东经139º11′.
2、首先要知道一个沙罗周期过后见食地点的纬度变化是由于月影变化与太阳赤纬变化的共同作用造成的。因此首先要求7月22日的太阳赤纬。两次日全食的时间相隔为18年11.321124天,太阳在黄道上运行了β=11.321124×0.9856º=11.158º,7月11日太阳的赤纬记为δ,7月22日的赤纬高为δ′。如左下图所示,α为从夏至(6月23日)至7月11日太阳在黄道上走过的角度:α=0.9856º/天×18天=17.74º。δ′/δ=b/a=cos(α+β)/cosα=0.8755/0.9524=0.92,因此δ′=22.0968º×0.92=20º19′。
3、求食分最大处的纬度。如下图所示,S、M、N、Φ分别表示第一次日食时的太阳、月球、地球北极、月影直射点赤纬,S′、M′、N′、Φ′分别表示第二次日食时的太阳、月球、地球北极、月影直射点赤纬。
19个交年点的长度为346.62003×19=6585.78057天,比沙罗周期长0.459446天.太阳在黄道上自西向东运行,其平均速率为360º/365.2422天=0.9856º/天,也就是说第二次日全食时,太阳离黄白交点的位置比上次偏西0.9856º×0.459446=27.2′。取黄白交角为θ=5º09′,SS′=27.2′,可以算出第二次日全食时,月心的黄纬之差为:
M′S′-MS=SS′×tanθ=27.2′×tan5º09′=2.5′
即∠MOM′=2.5′。两次日食都发生在黄白交点的降交点附近,这将导致月球的影子在地表上向北偏移,最大见食点的纬度由Φ变为Φ′。地月距离OM约为384000千米,因此MM′=OM×sinMOM′=384000×sin2.5′=280千米.MM′远小于月球轨道和地月距离,可以认为是平行于dd′的直线,sd>>Md,所以dd′≈MM′=280千米,Φ′d′可视为平行于Φd。∠Oφd=∠SOφ=22º05′48.5″-21º59′=6′48.5″,因此Od=R×sin∠SOφ=12.6千米, Od′= dd′-Od=267.4千米, ∠Oφ′d=arcsinOd′/OΦ′=0.042弧度=2º24′。于是:
∠φOφ′=∠Oφ′d+∠Oφd=2º31′
∠φ′ON′=∠NOφ+∠NON′-∠φOφ′=90º-21º59′+22º05′48.5″-20º19′-2º31′。
2009年7月22日食分最大处的地理纬度为:90º-∠φ′ON′=22º43′。
综上所述,2009年7月22日食分最大处的地理经纬度分别为东经139º11′、北纬22º43′,食甚时刻为世界时02h48m29.8s,当地地方平时为02h48m29.8s+9h16m44s=12h05m13.8s。
4、主要误差来源:“食甚”是对观察者来说的,当视月球和视太阳的黄经相同时为“食甚”,而“朔”指的是真太阳和真月亮的黄经相同的时刻,因此观测者看到“食甚”的时刻并不就是“朔”(见后图),一般要比“朔”后延一段时间Δt。这是由月亮与太阳的视差造成的(主要是月球地平视差,即6378/384000=0.95度),后延时间
Δt的长短与视食甚时刻太阳的天顶距、地平圈和黄道的夹角有关,因此两次日全食时的Δt并不相同,所以两次视食甚之间的时间间隔并不严格等于一个沙罗周期。最大见食地点的经纬度与根据沙罗周期计算出的结果有一定偏差,经度相差大约15分钟(即4度左右),这一差别同时也导致了见食地纬度的变化(相差约2度)。此外,对太阳赤纬的估算,也可能带来大约10′左右的误差。经过精确计算得出的食分最大处的经纬度为:北纬24º12.6′东经144º06.4′,当地的食甚时刻为:世界时02h35m21.1s。
当然,黄白交角的变化(变动于4º59′~5º18′)、地月距离、日地距离的变化也会给结果带来误差,不过它们的影响基本可以忽略。

23.【飞行天文台】
1)不能。望远镜指向固定的话,则必须靠飞机飞行来抵消地球自转,且飞行的抵消率最大。地球在赤道附近的自转线速度为:
V=s/t=2πR/t=2×3.14×6400/(23h56m4s)=1680km/h>800km/h
注:20000米相对于地球半径来说很小,故略去。
根据计算结果可见,飞机的最大航速也无法抵消赤道上空的地球自转。
2)设:可行的最低纬度为φ,此处飞机以最高航速刚好抵消地球自转。
则:V=2πRcosφ/t
φ=arccos(Vt/2πR)=800×23h56m4s/(2×3.14×6400)
=61º34′
可见,可以实现实现跟踪的最低纬度是61º34′。

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