Астрономическая долгота Пулкова тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Васильев В.М.

• Васильев В.М.
• 1949

Оглавление диссертации Васильев В.М.

СттЗ.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.

Краткий исторический обзор определений долготы Пулкова

Глава П.

Некоторые результаты работы Беляева и Днепровского по определению разности долгот

Пулково-Гринвич

Глава Ш.

Сравнение каталогов. Вычисление коэфщиенгов формулы Найера

Глава 1У.

Обработка наблюдений,- сделанных Беляевым на пассажном инструменте Бамберга $ 7905.

Глава У.

Обработка наблюдений,, сделанных Днепровским на пассажном инструменте Бамберга $

Глава У1.

Вычисленше долготы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Астрономическая долгота Пулкова»

Среди многочисленных пунктов Советского Союза, долгота которых с большой точностью определена из астрономических наблюдений, центр Круглого Зала Пулковской обсерватории заснимает совершенно особое место» По мысли основателя этой обсерватории и ее первого директора -'В.Струве эта течка должна била стать основнш фундаментальным пунктом для всех географических работ, проводившихся в России.

В соответствий с этим, в 1843 г» им была организована и возглавлена .хронометрическая экспедиция, связавшая хронометрическими рейсами обсерватории в.Пулкове и в Альтоне . ; В 1844.году долготные определения были продолкеннии под руководством О.Струве была осуществлена связь обсерваторий, в Альтоне и Гринвиче. В дальнейшем мы подробнее остановимся •■ на истории этих замечательных экспедиций, сейчас же отме -тин только, что по количеству использованных хронометров.,по числу астрономов, участвовавших в наблюдениях, и по точности полученных результатов эти экспедиции являлись в то время непревзойденными.

Впоследствии, астрономами Пулковской обсерватории дол* гота ее неоднократно перенаблшдалась с целью увеличения точности и надежности результата. При этом, были использованы все современные достижения научной и технической мысли.Так в этих определениях нашли свое отражение изобретение- в 1888-1890 годах известными- механиками Репсольдани саморегистрирующего микрометра, быстрое развитие проволочной телеграфной связи, впервые примененной для долготных определений в 1846 г., и, наконец, величайшее изобретение человечества - открытие нашим великим соотечественником профессором А.С.Поповым в 1895 году беспроволочной радиосвязи.

Таким образом, точность определения долготы Пулковской обсерватории на протяжении более ста лет неизменно поддерживалась на уровне точнейших современных работ-подобного рода. Благодаря этому, этот пункт с честью выполнял и выполняет до сих пор свое назначение - служить фундаментальным пунктом,лежащим в основе всех астрономо-геодезических работ Союза.

В настоящее время мы должны предъявлять особенно высокие требования к точности определения численного значения долготы Пулкова. Это необходимо не только для разрешения научных проблем, связанных с изучением изменяемости долгот,не-, равномерности суточного вращения земли,'скорости распростране ния электромагнитных волн и т.д., но также для осуществления ряда важных практических задач. Небывалый размах и увеличение точности астрономо-геодезических работ, достигнутые в нашем Союзе за последние годы, несомненно -потребуют определения ряда новых опорных пунктов, которые долёны быть связаны с фундаментальным пунктом в .Пулкове либо двухсторонни- . ми наблюдениями, либо определением там личной разности астрономов наблюдателей.

Чрезвычайно высокие требования к точности определения долготы Пулковской обсерватории предъявляют и современные = достижения в области службы времени. В числе этих достижений мы упомянем здесь усовершенствования в области хранения, передачи и.регистрации времени, изобретение кварцевых часов, хроноскопа, а также введение в практику астрономических наблюдений для службы времени фотоэлектрической регистрации звездных прохождений. Все эти достижения значительно.повысили за последние годы точность работы советских служб времени и требуют поэтому соответствующего повышения точности основной фундаментальной величины, лежащей в основе их вычислений долготы Пулковской обсерватории.

Как известно, в настоящее время точность хранения, передачи и регистрации времени значительно опередила точность производства астрономических наблюдений, являющихся самым слабым звеном в комплексе работ по определению долгот.

Многие астрономы направляют свои усилия на увеличение точности астрономических наблюдений путем применения новых • инструментов. Упомянем здесь применение зенитной фотографической трубы в Америке, пассажного инструмента Даннона во Франции и фотоэлектрической регистрации звездных прохождений, разработанной лауреатом Сталинской премии профессором Н.Н.Павловым в СССР . (18)

Все эти новые метода определения поправок часов в той или .другой мере успешно разрешают поставленную задачу.

Однако, существует возможность увеличения точности уже определенных долгот путем применения к ним более рациональной обработки.

В настоящей работе мы пошли по пути использования этой возможности для долготы Пулкова. В соответствии с этим мы поставили перед собой задачу:

1) Критически рассмотреть ранее выполненные определения дол«-готы Пулкова с целью выявления в. них неучтенных систематических ошибок.'

2) По возможности устранить эти ошибки путем соответствую^ щей обработки наблюдений.

3) Осуществить переход к современной международной звездной системе каталога рк-з .

Выполнению этой задачи и посвящена настоящая работа.

Пользуюсь случаен принести глубокую благодарность моему руководителю проф.Н.Н;Павлову за предоставление теш на^ стоящей диссертации и повседневное руководство в процессе ее выполнения. Приношу также благодарность старшему научно-* му сотруднику Г.А.О. А.А.Немиро за ряд ценных совзтов и ука-заний и вычислительницам Г.А.О. А.И.Богатыревой и А.К.Якубович за помощь , оказанную ими при вычислениях.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Васильев В.М.

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ БЕЛЯЕВА И ДНЕПРОВСКОГО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗНОСТИ ДОЛГОТ -ПУЛКОВО-ГРИНВИЧ.

Из приведенного в предыдущей главе исторического обзо*»-ра определений долготы Пулкова видно,что большинство из них в настоящее время сохранили лишь историческую ценность.

Сделанная более ста лет тому назад по идее. В.Струве связь Пулкова с Гринвичем через Альгону не может удовлетворить нас теперь ни по точности полученного результата (в свое время беспрецедентной), ни по методике выполнения работы, оставленной уже много лет назад.

Определение разности долгот Пулково-Потсдам выполнено в 1901 году по проволочному телеграфу. Авторы этой работы отмечают колебание времени запаздывания в электрических цепях, происходящее в зависимости от состояния погоды, и указывают на то,что эти колебания требуют еще тщательного изучения, .ими не выполненного.

Определение долготы Пулкова относительно Парща, сделанное в 1914 году, не было закончено из-за наступившей империалистической войны и, по указанию самих исполнителей этой работы, отягощено большими инструментальными ошибками, также не исследованными наблюдателями.

Кроме того, все перечисленные определения, такке как и результаты, полученные через Балтийское кольцо долгот,не дают непосредственной разкости долгот Пулкова-и Гринвича, а получают эту разность путем введения промежуточных пунктов, что* несомненно* увеличивает ошибки результата.

Только определение,сделанное Беляевым и Днепровским в 1925 году по радиотелеграфу и связывающее Пулково непосредственно с Гринвичем, стоит на уровне современных долготных определений как по методике проведения всех наблюдений,так и по точности результата и не использует никаких промежуточных пунктов.

Однако и это определение требует переработки* так как ., вышсления поправок часов выполнены Беляевым и Днепровским в системе фундаментального Пулковского каталога 1915 года (13), современные же долготные определения принято вычислять в системе fk-3 . Кроме того-, как будет видно из дальней» шего-, имеются основания предполагать,что возможно улучшить обработку путем устранения некоторых систематических ошибок* не учтенных ранее при вычислениях.

Учитывая сказанное., было решено, оставив в стороне более старые долготные определения, привести к системе наблюдения Беляева и Днепровского, по возможности устранив при этом некоторые систематические ошибки.

Поэтому мы позволим себе привести здесь и критически рассмотреть некоторые результаты этой работы, имея в виду наметить пути для улучшения окончательного вывода долготы.

Сравнивая наклонности оси вращения трубы, полученные в случае, когда наблюдения начинались в положении инструмента "окуляр ^est " с теми наклонностями е е-, которые получа-г лись при начальном положении инструмента?окуляр sast Беляев и Днепровский получили систематическую разницу,численные значения которой приводятся в следующей-таблице $ 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученное нами значение долготы Пулкова относительно меридиана Гринвича отличается от результата вычислений s

Беляева и Днепровского на 9.010 . Интересно установить вследствие каких причин произошло это изменение.

Легче всего выяснить какая доля его получилась в результате изменения координат мгновенного полюса и принятой скорости распространения радиоволн.

Взвешенное среднее из поправок для приведения к среднему полюсу, внесенных нами в первую серию наблюдений,, равно + 0.0029 , в то время как. Беляев и Днепровский получили 5 эту величину равной + 0.001 . Разность этих поправок рав- • S на для первой серии + 0.0019 .

Для второй серии имеем соответственно: поправку, внесенную нами. + 0.0026 поправку, внесенную Беляевым и Днепровским. ♦ 0.003 ж разность поправок для второй серии - 0.0004

Таким образом, в среднем из двух серий получается разность о! 0008 , что уменьшает на эту величину абсолютное значение полученной Беляевым и Днепровским долготы Пулкова.

Сравнивая подобным же образом поправки , внесенные нами и Беляевым для исправления разности долгот за скорость распространения радиоволн, получим:

Первая серия. 5

Поправка, внесенная нами . + 0.0056/1

Поправка Беляева и Днепровского . + 0.004

Разность . + 0.0016

Вторая серия:

Поправка, внесенная наш . + 0.0041

Поправка, внесенная Беляевым и Днепровским + 0.*003

Разность .♦ 0.0011.

В среднем из обоих серий получаем разность + o!ooi4 , которая также уменьшает абсолютное значение долготы Пулкова , полученное Беляевым и Днепровским.

Таким образом, рассматриваемые две причини объясняют уменьшение абсолютной величины ^ на

0^0022 j

Остальная часть изменения,т.е. 0.0078 обусловливается:

1. Изменением принятой системы звездного каталога,

2. Исправлением наклонности.

3. Внесением поправок за влияние неправильной формы цапф.

4. Исключением поправок за разность азимутов внесенных Беляевым в свои наблюдения.

5. Изменением системы поправок за разность ^же ~

6. Изменением системы поправок, полученных при вйутреннем выравнивании прямых восхождений.

Точное разделение влияния каждой из этих причин на окончательную долготу Пулкова представляется нам весьма

1 i затруднит ел оным.,. однако, возможно сделать приближенный под счет, пользуясь осредненнши значениями внесенных поправок, приняв для упрощения, веса всех наблюденных поправок часов равными единице ц и: заменив действительные наблюдения звезд, послуживших для вывода азимутов,. тремя: фиктивными звездами - часовой*, близполюсной в верхней кульминации и близполюсной в нижней кульминации . Для этой: цели, прежде всего были подсчитаны средние значения фактически внесенных наш редукций. fedj cf. — для перехода к системе ж-з С rfjcf - для учета неправильной формы цапф . - для исправления наклонности: оси. AQ/fK/s)c/> ~ Дл'я Учета изменения разностей ^ fe^f-fy - для учета изменения хода, азимута.

Эти средние значения приводятся в таблице Ш 40 . полученных нами и Беляевым. для учета изменения системы поправок к каталожным местам. учета изменения азимута .

Список литературы диссертационного исследования Васильев В.М., 1949 год

1. Беляев й. И Днепровский Н„ Determination of the Difference of Longitude between Pulkovo and Greenwich by WiraLeSa 'ГруДЫ

2. Главной Астрономической обсерватории в Пулкове. Ленинград 1928. '

3. Беляев И, On the systematic error of inclination in Bamberg'e transit instrument. Известия Главной Астрономической обсерватории в Пулкове Р 97, стр.413,1926г.

4. Беляев И. On the systematic difference of azimuths obtained from different culminations of polar-stare with Bamberg'e transit inetr ument.Известия Главной Астрономической обсерватории .в Пулкове Ш 100, стр.5, 1927 г.

5. Беляев И. Catalogue.of right aecensions of 201 stars for theepoch 1925.0 from observations with Bamberg's transit instrument. Известия Главной Российской Астрономической обсер-ватории в Пулкове i 98,- Том Х,3 1927 г.

6. Блохин Н.А. Об искажениях значений наклонности горизонтальной оси в переносных инструментах Бамберга с ломаной трубой. . Журнал "Геодезист" № 7-8, Апрель, 1926 г.

7. Витрам Т. И Ренц Ф. Telegraphische Langenbestitumung zwischen Puikovo unci pot3dEjn. Труды Николаевской Главной Астрономической обсерватории в Пулкове; Серия П, г.ХУШ.Петербург 1903.

8. Днепровский Н., Материалы и работы. Архив А.Е.СССР.Фонд IP 703, опись W 7, № 33.

9. Долгов II,Н.'Определение времени в меридиане переносным пас -сажным инструментом с регистрирующим микрометром. Стр.63. Москва Ленинград, 1935г.

10. Записки Гидрографического Депо. Том 21. Том 1У,стр.176.

11. Земцов В. Determination de la difference de longitude entre Paris et Poulkovo. par la telegrsphie saris fil executee en1914 par M .M-. "Wit tram, ZeKtzoff et Abakoumoff i

12. Труды Николаевской Главной Астрономической обсерг-ватории в Пулкове. Серия П, том ХХУП, Петроград 1915г.11. йдельсон Е.й. Редукционные вычисления в астрономии. Астрономический Ежегодник на 1941 год, сгр. 379. Москва Ленинград, 1940 г.

13. Информационное письмо "Международного бюро долгот" от 24 мая 1948 г.

14. Король А.К.: Координаты полюса Земли с 1915.8 по 1929.0 г.г. Астрономический циркуляр, издаваемый "Бюро Астрономических сообщений" А.Н.СССР $ 83, 8 января 1949 г.

15. Мандельштам Л.И. и Папалекси Н.Д. 0 скорости распространения радиоволн."Успехи физических наук". Том ХХУ1,вып.2, стр.144-.1. Ленинград 1944 г.-I LI

16. Немиро А.А* Сравнепие прямых восхождений.каталога 2957 ярких звезд со склонениями от -10° до +90 с системой FK3-. Известия Главной Астрономической обсерватории в Пулково. Том ХУЛ,6 , g 141, стр.125, 1943 г;

17. Орлов А.Я. Движение земного полюса >по наблюдениям широты в Пулкове, Гринвиче, Вашингтоне и на трех международных станциях с 1915.8 по 1928.0. Бюллетень Государственного Астрономического Института им. ГЦК.Штернберга № 7* Москва^ 1941 г.

18. Смирнова М. sur la determination de I'heure."Русский Астрономический Журнал". Том 1У, вып.1, 1927 г.

19. Смирнова М. L'examen des rfesultsts des determinations de.1.heura & 1'aide d'un instrument dee pessageigSBeCTHfl Ассоциации Научно-исследовательских Институтов при физико-ма -тематическом факультете 1 МГУ., Том 1, вып. 1-2.

20. Струве В-. Expedition chros.ometrique entre poulkovo et Alston?; de1842 Петербург 1844 г.

21. Струве В. И Струве О, Expedition chronometrique entre Altona et

22. Greenwich de 1БЛА. Петербург 1846. г,

23. Тевзадзе П.А. Исследование цапф переносного пассажного инструмента -Barjfnerg' а £ 11675. "Бюллетень Абаогунанекой 'асгрофизической обсерватории F 5, стр.49. Тбилиси 1940 г. .

24. Тевзадзе Г,А. Определение широты и долготы Абастуманской обсерватории на горе Яанобшги."Бюллетень Абастуманской астрофизической обсерватории- Ш 6, стр.105. Тбилиси 1942 г:.

25. Циммерман Н.В. Каталог 2957 ярких звезд со склонениями от -10° до -*90°. Груды Главной Астрономической Обсерватории з Пулкове. Серия П.'-Гом т.Х1, Ленинград 194Э г.

26. Язев М.Н. и Павлов Н.Н. Определение разности долгот Николаев -Пулково по радиотелеграфу. Труды Главней Астрономической Об -серватории в Пулкове.'Серия П, Том \ П. Ленинград 1933 г.

27. Aitken-R.G. Hew General Catalogue of Double Stsre within 120° of the North Pole.Tol. II., p.T024-1025.Washington 1932.30« Astronomische Eachrichten . ^aeib i, стр. 248.

28. Boss Б. General Catalogue of 33342 Stars for the Epoch 1950.0

29. Washington, D.C. 1937-32 .Boss L. Preliminary General Catalogue of 6188 Stars for the Epoch 1900." Washington D.C. 19Ю .

30. Gauss C.F. Chronometrische Larigenbestimniungen. Astronomicсhe Nachrichten. Bd.V, No. 1-10, p.227,Altona 1:827.

31. Имеется перевод этой работы на французский язык, сделанный Бертраном.

32. Gauss C.F. Bertrand. J. Metode des moirtdres carreBi Paris 1855.

33. GuyOt Edmond. Etude sur 1'Instrument des passages et 1в. determination de I'heure.38; Peters J. Prazessionstafeln- fur Aquinoktium 1950.0. Yeroffent-lichungen des Astronomischen Eechen-Instituts.No.50.Berlin 1934.

34. Peters J. und Pilowski K. Tafeln zur Berechnung der Prazessio-nen zwischen den Aquinoktien 1875.0 und 1950.0, p. 3.Veri5ffent-lichungen des AstronorniRchen. Rechen-Institute N.o.49. Berlin• 1930.

35. Veroffentlichung des Konigl.Preus.sisch.en Geodatischen Institu- • tes. Neues Folge No.7,Berlin, 1902.

36. YercSf f entlichung des Konigl.Preuasischen Geodatischen Institutes. J7eus Polge.JTo. 10,Berlin 1904.

37. Eichelberger W.S. Positions and proper motions of 1504 standard stars for- the Equinox 1925.0. Astronomical papers prepared for the use of the American Ephemeris ifegti'egl^Aljaanac. Vol.X,Part I,Washington 1925.

38. Sonderver5ffentlichung der Baltisehen Geodatischen Kcmrciiosion ?vTo.2. Bestimmung der Lazigenunterseliiefi der Landeezentralen im Jahre 1929.

39. Баз Beobaclitungsmaterial. Helsinki 1932.1. Тоже 13.1.. Die Berechnung der Langendifferenzen der Lsndeezentrelen . Yon Ps.vel SV and Bonsdorf J. Helsinki 1934