Текст
                    Л.2).2)убя^о
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ОРБИТ

А. Д. ДУБЯГО ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ МОСКВА 1 9 4 9 ЛЕНИНГРАД
14-5-4 Редактор Д. В, /Варкое. Техн, редактор М. Д» Суховцева. Подписано к печати 8/IX 1949 г. 27,75 печ. л. 34,05 уч.-изд. л. 49120 тип. зн. в печ. листе. А-09694ь Тираж 2000 экз. Цена книги 20 р, 50 к. Переплёт 2 р. Заказ № 1490. 16-я типография Главполиграфиздата при Совете Министров СССР. Москва, Трёхпрудный пер., 9.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ...................................................... 8 Глава первая. Задача определения орбит и её история . ... 11 § 1. Орбиты малых планет, комет и метеоров....... 11 § 2. Первые попытки определения орбит комет до Ньютона. . 14 § 3. Эпоха Ньютона и Галлея...................... 16 § 4. Работы Эйлера, Ламберта, Лагранжа и Лапласа ..... 18 § 5. Способы Ольберса и Гаусса................... 21 § 6. Дальнейшее развитие теории определения орбит .... 22 Глава вторая. Задача двух тел.............................. 30 § 7. Закон всемирного тяготения.................. 30 § 8. Уравнения относительного движения........... 31 § 9. Интегралы площадей и первый закон Кеплера... 32 § 10. Интеграл живой силы и второй закон Кеплера .... 34 § И. Третий закоп Кеплера и постоянная Гаусса.... 36 § 12. Определение формы орбиты . ...................... 38 § 13. Расположение орбиты в пространстве..................... 39 § 14. Элементы орбиты................................ 41 § 15. Движение по эллипсу и кругу.................... 42 § 16. Движение по параболе........................... 46 § 17. Движение по гиперболе........................ 48 § 18. Определение гелиоцентрических координат тела . . 50 Глава третья. Геоцентрическое движение........................... 54 § 19. Связь между гелиоцентрическими и геоцентрическими координатами............................................. 54 § 29. О влиянии прецессии на элементы орбиты и векторные элементы................................................. 59 § 21. Вычисление гелиоцентрических координат для эллиптиче- ской и круговой орбит ................................... 61 § 22. Вычисление гелиоцентринческих координат для парабо- лической орбиты........................................ 65 § 23. Вычисление гелиоцентрических координат для орбит, близких к параболе....................................... 67 1*
4 ОГЛАВЛЕНИЕ § 24. Нахождение отдельных геоцентрических положений и вычисление эфемерид..................................... 73 § 25. Получение эфемериды методом численного интегрирования 83 § 26. Видимое движение малых планет и комет................................................. 93 Глава четвёртая. Редукция наблюдённых положений малых планет и комет. Сравнение с эфемеридой. Нормальные места 97 § 27. Обозначения малых планет и комет и позиционные на- блюдения над ними............................................................................... 97 § 28. Моменты наблюдений.................................................................... 99 § 29. Наблюдённые координаты и их поправки за прецессию, нутацию и аберрацию неподвижных звёзд, а также за улучшение положений опорных звёзд........................ 109 § 30. Учёт влияния планетной аберрации. 103 § 31. Учёт параллакса........................................................ 106 § 32. Преобразование экваториальных координат в эклипти- ка л ьные ............................................... 108 § 33. Сравнение эфемериды с наблюдениями . . ............................................. 100 § 34. Выбор наблюдений и их контроль.......................... 116 Глава пятая. Общая задача определения орбиты по трём на- блюдениям ................................................................................... 119 g 35. Постановка задачи ................................................................... 119 § 36. Уравнения плоскости.................................................................. 122 § 37. Выражение площадей треугольников через время .... 124 § 38. Первое приближение для гелиоцентрических координат . 127 § 39. Анализ основных уравнений и теорема Ламберта о кри- визне видимой орбиты................................................................. 130 § 40. Улучшение результатов первого приближения.... 135 § М. Отношение площади сектора к площади треугольника . . 136 § 42. Второе и дальнейшие приближения........................ 142 § 43. Определение элементов........................................... 143 § 44. Сводка формул............................................................ 147 § 45. Пример........................................... 155 Глава шестая. Определение орбиты по четырём наблюдениям 160 § 46. Об использовании четырёх наблюдений для определения орбиты.................................................. . . 160 g 47. Основные уравнения .................................................................. 161 § 48. Сводка формул.......................•............................................... 165 § 49. Пример.............................................................................. 17э 1 лава седьмая. Определение орбиты по двум наблюдениям и вопрос об отождествлении малых планет и комет................................................ 173 § 50. Сущность задачи..................................................................... 173 § 51. Определение круговой орбиты ........................................................ 174 § 52. Сводка формул для вычисления круговой орбиты и при- мер ..................................... 176
ОГЛАВЛЕНИЕ О § 53. Критерий Тисссрана возможности круговой орбиты ... 179- g 5rt. Определение эллиптической орбиты.............................................. 182 § 55. Сводка формул и пример............................................ 185 § 56. Признаки принадлежности наблюдений к орбите . . . 188 Глава восьмая. Определение параболической орбиты 191 § 57. Общие замечания о вычислении кометных орбит .... 191 § 58. Уравнение Ольберса........................................................................... 192 § 59. Формула Эйлера............................................................................... 197 § 60. Определение геоцентрических расстояний .... 200 § 61. Второе приближение................................................................ . 202 § 62. Определение элементов........................................................................ 205 § 63. Представление среднего места и улучшение орбиты . . . 204 § 64. Исключительный случай при определении параболичес- кой орбиты................................................ 207 § 65. Сводка формул................................................................................ 208 § 66. Пример....................................................................................... 213 § 67. Способ Ольберса в эклиптикальных координатах .... 215 § 68. Сводка формул................................................................................ 224 § 69. Пример................................................................................. 228 Глава девятая. Численные спосэбы учёта возмущений . . . 234 § 70. Введение............................................................................. 234 § 71. Способ Коуэлла................................................................. 23G § 72. Сводка формул для способа Коуэлла................................... 240 § 73. Пример................................................................................. 243 § 74. Способ Бонда-Энке......................................................... .249 § 75. Сводка формул для способа Бонда-Энке . . . 253 § 76. Пример.......................................... 25(4 § 77. Способ вариации элементов........................................... 259 § 78. Сводка формул для способа вариации элементов .... 27) § 79. Пример...................................................................................... 274 Глава десятая. Предварительное улучшение орбиты........................................................ 278 § 80. Способы улучшения орбит............................................... 278 § 81. Исправление средней аномалии..................................... 280 § 82. Вариация геоцентрических расстояний....................... 281 § 83. Сводка формул для способа вариации геоцентрических расстояний............................................... 284 § 84. Вариация отношения геоцентрических расстояний . . 285 § 85. Пример........... 287 Глава одп п н а д ц а т а я. О л роде ген ие окончательной орбиты . 289 § 86. Понятие окончательной орбиты..... 289 § 87. Основные уравнения для исправления элементов .... 291 § 88. Способ исправления орбиты, основанный на применении прямоугольных координат.................................. 293
6 ОГЛАВЛЕНИЕ § 89. Сводка формул.......................... 301 § 90. Пример........................................ 306 § 91. Способ исправления орбиты при использовании коорди- нат, отнесённых к плоскости орбиты............... 307 § 92. Сводка формул..................•................... 313 § 93. Приближённое исправление орбиты . •................ 315 § 94. Пример............................................. 317 Глава двенадцатая. Определение орбит метеоров................ 326 § 95. Введение........................................... 326 § 96. Вычисление пути метеора в атмосфере................ 327 § 97. Влияние притяжения Земли и её движения............. 332 § 98. Определение элементов орбиты........................ 340 § 99. Сводка формул...................................... 343 § 100. Пример ............................................ 349 § 101. Вычисление координат радианта но элементам орбиты . 351 § 102. Пример............................................. 361 Таблицы...................................................... 365 Описание таблиц........................................ . 367 Таблица I. Число дней от начала юлианского периода: . 371 Таблица II. Обращение часов, минут и секунд в доли суток 372 Таблица III. Обращение десятичных долей градуса в минуты и секунды и обратно................. 374 Таблица IV. Обращение градусов и минут в секунды и обратно........................... 375 Таблица V. Обращение среднего солнечного времени в звёздное врОхМЯ................... 377 Таблица VI. Синусы и косинусы углов, выраженных во времени............................. 378 Таблица VII. Координаты обсерваторий и постоянные для вычисления параллакса............... 379 Таблица VIII. Среднее наклонение эклиптики к экватору и прецессионные элементы............ 381 Таблица IX. Годовая прецессия по прямому восхождению и склонению.............................. 382 Таблица X. Редукция за прецессию прямоугольных ко- ординат 1950,0 384 Таблица XI. Разность между эксцентрической и средней аномалиями ................................. 385 Таблица XII. Движение по параболе . . •..... 388 Таблица XIII. Истинная аномалия для параболы... 404 Таблица XIV. Истинная аномалия для орбит, близких к пара- боле 416 Таблица XV. Истинная аномалия для орбит, близких к пара- боле 417
ОГЛАВЛЕНИЕ 7 Т аблица ХМ. Истинная аномалия для орбит, близких к пара- боле ..................................................... 418 Таблица XVII. Время прохождения через перигелий для ор- бит, близких к параболе................................... 419 Таблица ХМИ. Отношение площадей сектора и треугольника. 422 Таблица XIX. Отношение площадей сектора и треугольника. с> в единицах 6-го знака ................................. 423 Таблица XX. Решение уравнения Эйлера..................... 424 Таблица XXI. Решение уравнения Эйлера. 1g ц в единицах 5-го знака................................................ 426 Т а б л н ц а XXII. Переход от г2 к г"3 или от г к г 3^2.. 427 Т а б л и ц а XXIII. К вычислению возмущений прямоугольных ко- ординат .................................................. 441 Таблица XXIV. Математические и астрономические постоянные 442 Таблица XXV. Массы больших планет (включая массы спутни- ков) и зависящие от них множители......................... 443 Литература. . ................ . . . . . . . . 443
ПРЕДИСЛОВИЕ В этой книге я ставлю своей целью дать руководство для решения основной задачи теоретической астрономии — задачи определения орбит небесных тел, движущихся вокруг Солнца: малых планет, комет и метеоров. Для определения первоначальных орбит предложено много способов, но в практическом применении ко всё увеличиваю- щемуся числу малых планет и комет постепенно выкристаллизо- вались в законченные вычислительные схемы и часто приме- няются астрономами лишь немногие действительно оправдавшие себя способы, а остальные — как некоторые из них пи интересны с теоретической стороны — остаются почти без употребления. При вычислении орбит по трём наблюдениям почти всегда можно ограничиться классическими способами Гаусса и Ольберса; пред- ставлялось естественным поэтому изложить эти способы в совре- менной форме, характеризуемой введением прямоугольных эква- ториальных координат и приспособленной для вычислений с ариф- мометром: только в этой форме перед изучающим отчётливо вскрывается весь ход решения задачи, не говоря о том, что полу- чаются некоторые выгоды чисто практического свойства, напри- мер, в отношении учёта параллакса. Но я не склонен считать, что следует вовсе отказаться от лога- рифмов при вычислении орбит, и должен добавить, что некото- рые опытные вычислители находят, что вычисления с логариф- мами менее утомительны, чем со счётной машиной. Неоднократно проделанные мной параллельные вычисления показали, что пара- болическая орбита заметно быстрее вычисляется с логарифмами, чем с арифмометром, поэтому я счёл необходимым изложить и логарифмическую форму способа Ольберса, и вообще посвятить определению параболической орбиты то внимание, которого эта проблема заслуживает по своей важности. Наоборот, в случае эллиптической орбиты вычисления с арифмометром быстрее ведут к цели, чем с логарифмами. Руководствуясь этим, я нашёл возможным совсем не излагать способа Гаусса в той хорошо известной форме, которую ему придал Энке и которая имеет теперь только историческое значение. Зато мне представлялось
ПРЕДИСЛОВИЕ 9 целесообразным остановиться на способах вычисления орбит в так называемых исключительных случаях, когда эллиптическая орбита не может быть вычислена по трём наблюдениям, или когда параболическая орбита не должна определяться по способу Ольберса. Так же я выделил главу для определения орбиты по двум наблюдениям и в связи с этим коснулся вопроса об отож- дествлении малых планет и комет. В свою очередь опущена тео- рема Ламберта, дающая связь между двумя радиусами-векторами светила, замыкающей их хордой и большой полуосью орбиты, с одной стороны, и промежутком времени — с другой. Ещё Гаусс полагал, что применение этой теоремы нс упрощает решения задачи определения орбит, и это остаётся верным до сих пор, если не считать некоторых (достаточно редких) случаев вычи- сления орбит долгопериодических комет. Вычисление возмущений при помощи численного интегриро- вания и получение улучшенных и окончательных орбит рас- смотрено во второй части книги. Здесь, в частности, предпола- гается, что читатель знаком с численными методами интегриро- вания дифференциальных уравнений и со способом наименьших квадратов; изложение этих математических вопросов не могло входить в план моей книги. Из методов, предложенных для вычи- сления возмущённого движения, и методов исправления пред- варительных орбит мной рассмотрены лишь немногие, действи- тельно оправдавшие себя на практике. Я считал своим долгом отнестись со всей тщательностью к выбору материала, отбирая лишь то, что в конечном итоге имеет существенное значение для вычисления орбит, памятуя, при этом, что изучение вопросов, не имеющих полезного приме- нения, всегда обременительно, если речь идёт о решении прак- тических задач, к числу которых принадлежит и определе- ние орбит. Овладение техникой вычисления орбит даётся не так легко и требует известного времени. По видимому, так происходит потому, что у начинающих заниматься этим предметом нет ещё навыка в производстве длинных астрономических вычислений, для успешного выполнения которых прежде всего нужны систе- матичность в работе и терпение. С течением времени приобре- таются и систематичность, и вычислительные навыки, и способ- ность наглядно представлять геометрическую сторону отдель- ных этапов определения орбиты; последнее позволяет вычислять более уверенно и избегать грубых просчётов. Необходимо также уметь вкладывать вычисления в ясную и удобную схему (однако педантизм при этом излишен). Каждый вычислитель, приобретя известный опыт, делает выбор схемы, сообразуясь со своими вкусами и привычками и не полагаясь целиком на чужие ука- зания. Однако, имея в виду начинающих изучать теоретическую
10 ПРЕДИСЛОВИЕ астрономию, я счёл своей обязанностью дать достаточное число сводок рабочих формул и вычислительных примеров. Некоторые примеры (на обработку и подготовку наблюдений, на вычисление окончательной орбиты) даны с большой подробностью и касаются не столь простых вещей, как в большинстве существующих руководств. Заключительная глава посвящена определению орбит метео- ров; она включена согласно пожеланию рецензента проф. Н. И. Идельсона. Пользуюсь случаем выразить ему мою бла- годарность за ряд ценных советов по многим разделам моего труда. В качестве введения предлагается краткий очерк истории учения об определении орбит. Приложенные в конце таблицы отвечают почти всем потреб- ностям, которые могут встретиться при вычислении орбит и эфе- мерид по изложенным здесь методам. Хотелось бы надеяться, что эта книга не только окажется полезной для студентов государственных университетов, изучаю- щих теоретическую астрономию, но и представит интерес для астрономов-специалистов, которые, в частности, смогут заме- тить, что способ, данный мной для исправления орбит, близких к параболе, при использовании прямоугольных координат, является новым. Казань, Гос. университет. Л. Дубяго Октябрь 1948 г.
ГЛАВА ПЕРВАЯ ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЁ ИСТОРИЯ § 1. Орбиты малых планеты, комет и метеоров Изучение движений небесных тел, а также их фигур является предметом небесной механики. Среди многочисленных и трудных проблем, входящих в эту область науки, задача определения орбит малых планет, комет и метеоров принадлежит к числу наиболее простых, и её решение может быть доведено до конца. Её практическое значение для астрономии обусловлено тем, что ежегодно обнаруживаются десятки новых астероидов и откры- ваются новые кометы и, чтобы успешно следить за ними, необхо- димо уметь определять их орбиты. Столь же очевидна необхо- димость вычисления орбит метеоров. Сила, под влиянием которой совершается движение тел сол- нечной системы, есть сила всемирного тяготения, действующая по закону Ньютона. Сами тела могут быть приняты за материаль- ные точки. Нет сомнения, что эти оба положения отображают действи- тельность лишь приближённо. Законно ли ограничиваться только силой ньютонианского тяготения? Те поправки, которые выте- кают для закона Ньютона из теории относительности, очень малы и почти во всех интересующих нас случаях не имеют значения. Поэтому мы можем не касаться здесь затруднительного вопроса, насколько обосновано введение в гравитационный закон реля- тивистских поправок в той или иной форме. Однако, помимо силы тяготения, на движение, в частности, комет, влияют и дру- гие силы, имеющие своим источником Солнце, в первую очередь сила светового давления. Кроме того, усиленное нагревание комет при их приближении к Солнцу вызывает истечение газов из их ядер, и масса комет должна постепенно убывать за счёт выброса газообразных, а заодно и твёрдых частиц: идёт распад кометы. По этим, а, может быть, и другим, ещё неизвестным причи- нам движение многих комет заметно, а иногда и значительно уклоняется от теории, построенной только на основе закона
12 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЁ ИСТОРИЯ [Гл. I несмирного тяготения. Изучение таких уклонений, из которых широко известно и упоминается во всех курсах астрономии веко- вое ускорение кометы Энке,—интересная задача и небесной механики, и астрофизики. Но, кроме того, фигура, внутреннее строение и вращение небесных тел непосредственно сказываются на их поступатель- ном движении по орбитам. Строго говоря, только для тел, имею- щих шаровую форму и однородных, или построенных правиль- ными концентрическими сферическими слоями различной плот- ности, мы имеем право допускать, что вся их масса сосредото- чена в центре и что они притягивают друг друга, как материаль- ные точки. Быть может, тот факт, что кометы иногда отнюдь не обладают шаровой симметрией (достаточно вспомнить случаи деления комет), до некоторой степени сказывается в неправиль- ностях их движения. Однако расстояния между телами солнечной системы почти всегда очень велики сравнительно с их размерами и мы всё-таки обычно имеем право принимать малые планеты и кометы за мате- риальные точки. В первом приближении допускается, что они движутся под влиянием притяжения только Солнца, не подвер- гаясь никаким воздействиям со стороны больших планет. Заме- тим, что силой взаимного тяготения между самими малыми пла- нетами или кометами вследствие малости их масс можно всегда пренебречь. Точно так же неощутимо притяжение звёзд вслед- ствие их огромных расстояний. При более тщательном исследо- вании орбит необходимо принимать во внимание те возмущения, которые вызываются притягивающим действием больших планет. Возмущения эти в огромном большинстве случаев малы, так как масса самой крупной планеты — Юпитера в 1047 раз меньше сол- нечной. В этом подавляющем перевесе центрального светила над совокупной массой всех остальных тел — залог устойчивости солнечной системы, которая при иных условиях (например, если бы вместо Солнца была двойная звезда со значительным расстоянием между компонентами) едва ли могла бы вообще существовать в её теперешнем виде. Конечно, устойчивость солнечной системы, как и всякая устойчивость, относительна, и, действительно, иногда отдельные кометы подходят так близко к Юпитеру, что его притяжение начинает доминировать над солнечным и вызывает коренные изменения в характере комет- ных орбит; однако это бывает очень редко. После того как установлен общий характер проблемы опре- деления орбит, перечислим постепенные этапы её решения. 1) Нахождение элементов предварительной орбиты без учёта возмущений, иначе говоря, решение задачи двух тел. Для этой цели берутся три или изредка четыре наблюдения исследуемого светила, охватывающих промежуток в несколько дней или недель
§ 1] ОРБИТЫ МАЛЫХ ПЛАНЕТ, КОМЕТ II МЕТЕОРОВ 13 п только при особых обстоятельствах — в несколько месяцев. Предварительную орбиту только что открытой планеты или кометы желательно получить как можно скорее, чтобы иметь возможность следить за её движением по небу в ближайшее время. 2) Улучшение предварительной орбиты, которое произво- дится, когда накопится более длительный ряд наблюдений. В большинстве случаев при вычислении улучшенной орбиты можно также пренебречь возмущениями. 3) Вывод окончательной орбиты. Под окончательной пони- мается такая орбита, которая наивероятнейшим образом согла- суется со всей совокупностью произведённых наблюдений. Это, в частности, относится к кометам, для которых после окончания периода видимости можно собрать все наблюдения, сделанные на различных обсерваториях мира. При определении окончатель- ной орбиты почти всегда надо учитывать возмущения, хотя бы от главнейших больших планет. Если орбита небесного тела найдена, то не представляет осо- бого труда вычислить его эфемериду, т. е. дать положения этого тела на геоцентрической небесной сфере для ряда равноотстоя- щих моментов. Эфемерида может быть вычислена на ряд лет вперёд, обеспечивая в будущем возможность отыскания какой- либо малой планеты или периодической кометы. В последнем случае обычно нужно учитывать планетные возмущения. Дифференциальные уравнения возмущённого движения, соот- ветствующие задаче трёх и более тел, не допускают, в отличие от проблемы двух тел, решения в конечном виде. Эти уравнения решаются приближённо или при помощи рядов, или численным интегрированием. Решение в виде рядов, дающих аналитическое выражение возмущений, создаёт полное представление о харак- тере движения тела в течение достаточно длительного времени, но применение аналитического метода к большинству малых планет и почти ко всем кометам довольно затруднительно. Числен- ные способы учёта возмущений просты и надёжны; они имеют единственный но важный недостаток: величины возмущений могут быть найдены лишь внутри охваченного нашими вычислениями промежутка времени и, если требуется найти возмущения за ряд лет, работа может стать крайне обременительной. Несмотря на.это, численные методы учёта возмущений составляют важную часть теории движения малых планет и комет. * В отношении метеоров, наблюдения которых всегда произво- дятся лишь в течение короткого времени их полёта в атмосфере Земли, не может быть речи об улучшенных орбитах. Орбиты, вычисляемые для индивидуальных метеоров или для метеорных потоков, не отличаются большой точностью из-за существенных ошибок, которым подвержены визуальные наблюдения. Большей точности (всё же несравнимой с точностью орбит комет и планет)
14 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЕ ИСТОРИЯ [Гл. I можно ожидать от орбит, вычисленных по фотографическим наблюдениям метеоров, но таких орбит пока ещё немного. Мы встречаемся в астрономии с задачей определения орбит и других небесных тел. Так, например, для больших планет, многих спутников и в первую очередь для Луны мы располагаем чрезвычайно длительными рядами наблюдений, которые должны быть по возможности точно представлены теорией. Именно здесь— главное поле приложения аналитических методов небесной меха- ники; но этих вопросов мы рассматривать не будем, так как они выходят за пределы намеченной нами области. Задачи нахожде- ния орбит вновь открытых спутников планет или двойных звёзд— визуальных, спектральных и фотометрических—имеют, правда, то сходство с определением орбит комет и астероидов, что во всех этих случаях мы встречаемся с проблемой двух тел. Тем не менее ход решения в каждой из этих задач слишком разнообразен, и теперь их принято рассматривать особо. Таким образом, мы ограничимся телами, движущимися вокруг Солнца: малыми пла- нетами, кометами и метеорами. § 2. Первые попытки определения орбит комет до Ньютона Взгляды древних на природу комет были достаточно смутны и противоречивы. Надолго укрепилось только мнение Аристо- теля, что кометы не относятся к числу небесных светил, а пред- ставляют собой возникшие из земных испарений и воспламенив- шиеся в воздухе массы. Укажем, как на исключение, на римского философа Сенеку, который был убеждён, что кометы — небесные тела, но отличаются от планет характером своих орбит; они бывают видимы лишь тогда, когда приближаются к Земле. В сущности не следует удивляться, что Аристотель и Птоле- мей не относили изучение комет к области астрономии. Простым глазом могут наблюдаться только яркие кометы, которые появляются сравнительно редко и бывают видны недолго — в луч- шем случае несколько месяцев. В движениях комет по небесному своду отсутствуют правильность и периодичность, столь оче- видно вскрывающиеся из наблюдений больших планет. Но основ- ными свойствами небесных тел греки считали неизменность и веч- ность, а также круговую форму путей; именно этих качеств кометы лишены самым очевидным образом. Только в эпоху Возрождения незадолго до открытия Копер- ника нюрнбергский астроном Региомонтан впервые поставил своей задачей показать, что кометы—настоящие светила. Он наблюдал комету 1472 г. с целью отыскать её суточный параллакс и тем самым определить её расстояние до Земли. Так как на- блюдения убедили его, что параллакс кометы незаметен, Региомо- нтан заключил, что кометы должны быть дальше Луны, которая
§ 2] ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ КОМЕТ ДО НЬЮТОНА 15 имеет параллакс около 1°. Этот вывод получил своё оконча- тельное подтверждение спустя сто лет, когда Тихо Браге на основе своих более точных наблюдений убедился, что комета 1577 г. не имела ощутимого параллакса. Тихо был настолько уверен в своих наблюдениях, что сделал первую в истории астрономии попытку найти орбиту этой кометы. Сначала он предположил, что комета двигалась вокруг Земли, и вычислил для неё геоцентрическую орбиту, но не удовлетво- рился этим и стал далее отыскивать гелиоцентрическую орбиту. Эти вычисления велись им, повидимому, в духе птолемеевой тео- рии эпициклов, которую применить к кометам не так-то легко (из-за того, что кометы наблюдаются лишь непродолжительное время), и неудивительно, что работа Тихо Браге об орбите кометы 1577 г. не дала приемлемого решения. Тем не менее любопытно высказанное Тихо убеждение, что кругов, описываемых кометами, на самом деле на небе нет, что эти круги—только мысленное пособие для вычислений. Более того, он мимоходом говорит, что комета, может быть, описывает около Солнца не круговой, а вытянутый путь яйцевидной формы. Эта смелая по тому времени мысль — порвать с привычной круго- вой формой орбит небесных тел, конечно, не могла быть дока- зана Тихо Браге и осталась непроверенным предположением. Успехи, достигнутые Коперником и Кеплером в объяснении истинного характера движений планет, в частности, три закона Кеплера, должны были рано или поздно привести к открытию формы кометных орбит, но это случилось далеко не сразу. Так, например, сам Кеплер полагал, что траектории комет—прямые линии. С точки зрения Кеплера это было логичным заключением, ибо Кеплер считал, что кометы не возвращаются периодически, а из всех видов орбит небесных тел он знал только эллипсы, являющиеся замкнутыми кривыми. Позднее Борелли и Гевелип дошли до мысли, что кометы движутся по параболам и гипербо- лам, но ещё никто не догадался поместить Солнце в фокусе орбит. Наконец, уже совсем незадолго до опубликования «Начал» Ньютона появилось сочинение Дёрфеля о комете 1680 г., в кото- ром впервые высказано предположение (только предположение!), что траектория кометы является параболой с фокусом в Солнце. Несомненно, что Дёрфель здесь мог руководствоваться аналогией со вторым законом Кеплера, но тем не менее ему было не так просто убедиться в этом. Действительно, в чём главная трудность задачи нахождения орбит тел солнечной системы? Если бы мы, наблюдая направле- ния на светила и для наглядности отмечая их точками на небес- ной сфере, одновременно узнавали расстояния этих тел до Земли, тогда, конечно, было бы легко построить истинные орбиты в про- странстве и найти их форму. Однако расстояний до комет мы
16 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ II ЕЕ ИСТОРИЯ [Гл. I не знаем, а на самом деле наблюдатель на Земле, помещающий себя в центр небесной сферы, движется вместе с Землёй вокруг Солнца, так что видимое перемещение светила на небе слагается из движения самого светила и движения Земли в про- странстве. Поэтому Дёрфель должен был, не пользуясь вычи- слениями, вообразить в пространстве чертёж наблюдённых им направлений на комету и из него обнаружить её параболическую траекторию. Лишь после того как законы движения материальных тел были отчётливо поняты и когда в результате открытия Ньютоном закона всемирного тяготения были осмыслены и приобрели окон- чательную формулировку законы Кеплера, можно было изо- брести правила для определения орбит комет по немногим наблю- дениям, охватывающим небольшой срок. Кропотливые методы, при помощи которых Кеплер установил законы движения планет, опирались на многочисленные и долголетние наблюдения, позво- лявшие вывести с большой точностью периоды обращений пла- нет. Для орбит комет эти методы были неприменимы, и только с Ньютона начинается теоретическая астрономия, или, точнее говоря, теория определения орбит комет и, позже, малых планет. § 3. Эпоха Ньютона и Галлея В «Математических началах натуральной философии» Ньютон говорит о задаче определения кометной орбиты, что она чрезвы- чайно трудна, и её решение было им отыскано не сразу. Первоначальный способ Ньютона, обрисованный им самим только в самых общих чертах и, кажется, практически им пи разу не проверенный, был неудачен. В основу было положено всё то же кеплерово предположение, что за время наблюдений комета движется по отрезку прямой линии с постоянной скоростью. Более того, если проанализировать ход рассуждений Ньютона, то оказывается, что он принимал такое же движение и для Земли. Правда, он рассматривает перемещения кометы и Земли только на протяжении двух часов времени, но это ведёт лишь к новым ошибкам. Повидимому, от Ньютона не остались скрытыми недостатки его первого способа, ио он не остановился перед трудностями и, исходя из совершенно иных предпосылок, разработал и изло- жил в третьей книге «Начал» другой, вполне надёжный способ определения кометных орбит по трём наблюдениям. Прежде всего отметим, что у Ньютона главная часть решения по этому методу выполнялась при помощи графических построений. Точ- ность найденных таким путём элементов орбиты была обычно достаточной, если вспомнить, что тогда измерения, определяющие1 положения комет, были довольно грубыми, и не так редко встреча-
§ В] ЭПОХА НЬЮТОНА И ГАЛЛЕЯ 17 лись ошибки в координатах до 15' и даже более. Впрочем, позднее Ньютон указал, как надо поступать, чтобы уточнить при помощи вычислений элементы орбиты, полученные графически и тем самым достигнуть любой требуемой точности. Три наблюдения кометы определяют три направления на неё, проведённые из трёх положений Земли в моменты наблюдений. Строя на чертеже проекции этих направлений на плоскость эклиптики, Ньютон выбирает, сначала произвольно, некоторое положение кометы на среднем из направлений. Рассматривая в проекции на эклиптику радиус-вектор кометы в момент второго наблюдения и хорду между первым и третьим положениями кометы, Ньютон сначала считает, что хорда делится радиусом-вектором на отрезки, пропорциональные промежуткам времени между первым и вторым и соответственно между вторым и третьим наблюдениями. To-есть, этим как бы предполагается, что точка пересечения радиуса-вектора и хорды движется по последней с постоянной скоростью, что не совершенно точно соответствует действительности, но, во всяком случае, гораздо лучше, чем допущение, что сама комета движется прямолинейно и равно- мерно. Ньютон, однако, не удовлетворился этим и с большим искусством нашёл новую точку хорды, в которой деление пропор- ционально промежуткам времени осуществляется ещё много точнее, чем по первому предположению. Кроме того, длина хорды должна отвечать динамическому условию, вытекающему из того, что комета движется по параболе. Выполнения этих требований можно достигнуть путём проб, варьируя положение кометы на втором наблюдённом направлении. После этого построение самой орбиты и определение её элементов не встре- чают особых затруднений. В качестве примера Ньютон даёт (очень кратко) главные этапы отыскания орбиты яркой кометы 1680 г., той самой, которую наблюдал и Дёрфель. Акад. А. Н. Крылов подробно разобрал метод Ньютона, как он изложен в «Началах» [8]; он показал, как можно переве- сти геометрические рассуждения Ньютона на язык формул, и вычислением нескольких орбит установил, что способ Ньютона даёт хорошее согласие с наблюдениями. А. Н. Крылов разъяснил слишком сжатые рассуждения Ньютона, которые в своё время были настолько трудны для понимания, что из всех современни- ков Ньютона только Галлей смог полностью освоить ньютонов метод и применить его к вычислению орбит тех комет, над кото- рыми было произведено достаточное количество наблюдений. Первый список 24 комет, наблюдавшихся между 1337 и 1698 гг., был опубликован Галлеем в 1705 г. Огромный труд, затраченный дм на эти вычисления в связи с несовершенством вычислительной техники той эпохи, был вознаграждён открытием первой перио- дической кометы, которой позднее было присвоено его имя. 2 А. Д. Дубяго
18 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЁ ИСТОРИЯ [Гл. I Сравнивая элементы орбит комет 1531, 1607 и 1682 гг., Гал- лей не мог не заметить их сходства и отсюда заключил, что в эти годы появлялась одна и та же комета, движущаяся вокруг Солнца по замкнутой эллиптической орбите с периодом около 75 лет. Позднее он же обнаружил, что эта комета появлялась и в 1456 г., а в наше время в результате исследований Коуэлла и Кроммелина и М. А. Вильева обнаружен в старинных, преиму- щественно китайских, хрониках целый ряд более ранних появле- ний кометы Галлея. В своей замечательной работе, посвящён- ной древнейшим появлениям кометы Галлея, М, А. Вильев указы- вает, что комета, наблюдавшаяся в Китае в 467 г. до н. э., была, вероятно, кометой Галлея, и тогда это—древнейшее её появление, которое нам известно [3]. Галлей был настолько уверен в своих результатах, что решился предсказать следующее появление ко- меты на конец 1758 г. Это предсказание, подтверждённое и уточ- нённое исследованиями Клеро, который вычислил возмущения кометы от Юпитера и Сатурна, оправдалось блестящим образом и явилось в глазах современников подлинным триумфом закона всемирного тяготения, ярким подтверждением правильности мате- риалистического взгляда на мир. § 4. Работы Эйлера, Ламберта, Лагранжа и Лапласа Первый чисто аналитический способ вычисления кометных орбит был предложен Эйлером в 1744 г. Однако сам Эйлер вскоре убедился, что этот способ страдает рядом недостатков: в нём используется целых четыре наблюдения, т. е. большее число, чем требуется сущностью задачи, а вычисления длинны и уто- мительны. Гораздо важнее, что Эйлеру принадлежит открытие уравне- ния, связывающего два радиуса-вектора и опирающуюся на них хорду параболы с промежутком времени, в течение которого комета описывает соответствующую дугу. Знать для этого эле- менты орбиты не нужно. Правда, Ньютону было известно гео- метрическое соотношение, совершенно равносильное уравнению Эйлера, которое он применил в своём методе, но только в форму- лировке Эйлера эта теорема стала действительно плодотворной для теории определения параболических орбит; подробное изло- жение истории этой замечательной теоремы дал А. Н. Крылов. Ламберт в своих работах 1761 и 1771 гг. установил ряд поло- жений, которые в дальнейшем существенно облегчили задачу кометных орбит, рельефно выделяя её главнейшие принципиаль- ные моменты. Он утверждал, что самое главное — свести задачу к одной, какой угодно, неизвестной, для которой можно быстро найти приближённое значение, а затем —дать способ исправления этого
s 4] РАБОТЫ ЭЙЛЕРА, ЛАМБЕРТА, ЛАГРАНЖА И ЛАПЛАСА 19 приближённого значения. Он указал, что гораздо выгоднее про- ектировать параболическую орбиту не на плоскость эклиптики, как это делал Ньютон, а на другую плоскость, перпендикуляр- ную к радиусу-вектору в момент второго наблюдения. Ламберт дал обобщённую формулировку теоремы Эйлера для случая эллиптических и гиперболических орбит и он же уста- новил интересную теорему о кривизне видимых траекторий тел солнечной системы на небесной сфере. Эта теорема указывает (в принципе) прямой путь для нахождения расстояний светил от Солнца. Однако Ламберту не удалось сочетать результаты своих изы- сканий в единое целое и он не создал законченного способа опре- деления кометных орбит. Ламберт был прежде всего геометром, и аналитическая разработка метода не соответствовала его склон- ностям, однако только она и могла привести к успеху, который достался последователям Ламберта. Исследования Лагранжа, опубликованные в 1778 и 1783 гг., уже после смерти ‘Ламберта, подготовили решение общей про- блемы: определить орбиту небесного тела, не задаваясь заранее какими-либо предположениями об её эксцентриситете. Лагранж, как и Ламберт, не сумел приспособить свои методы к требова- ниям практики вычисления орбит, но тем не менее, его выводы имеют фундаментальное значение для теоретической астрономии. Лагранж подверг общую задачу определения орбит аналитиче- ской трактовке, и его анализ глубок и изящен. Лагранж исходил из условия, что все три наблюдённые положения светила лежат в одной плоскости с Солнцем; разрешив получившиеся урав- нения, он дал разложение по степеням времени для площадей треугольников, образованных тремя радиусами-векторами и за- мыкающими их хордами орбиты. Наконец, Лагранж свёл зада- чу нахождения радиуса-вектора в момент второго наблюдения к решению уравнения восьмой степени. Результаты, полученные Лагранжем в его первом мемуаре, приобрели законченную форму в способе Гаусса. Во втором мемуаре Лагранж подходит к задаче по-иному, используя коор- динаты и компоненты скорости тела в момент второго наблюде- ния в качестве искомых констант в интегралах дифференциаль- ных уравнений движения. Ряд авторов, из которых первым был И. А. Востоков [5], пробовали сделать второй метод Лагранжа пригодным для практических вычислений; это им в значитель- ной степени удалось, но всё же большого распространения этот метод не получил. С другой стороны, Лагранж занимался вопросом отыскания возмущений, которым подвергаются кометы от больших планет. Правда, до него эту задачу изучал Клеро; более того, уже Эйлер использовал для этой цели способ вариации произвольных 2*
20 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЕ ИСТОРИЯ [Гл. I постоянных. Но лишь Лагранж сумел выявить все возможности этого способа, почему он и носит его имя. Если рассматривать только задачу двух тел, то дифферен- циальные уравнения относительного движения (например, кометы вокруг Солнца) решаются в конечном виде, и в решении будут фигурировать шесть произвольных постоянных; таковыми могут быть, в частности, обычные элементы орбиты. Если мы будем учитывать действие третьего тела, то в правые части дифферен- циальных уравнений войдут дополнительные члены, и движение уже не будет совершаться по законам Кеплера. Но можно попреж- нему удовлетворить уравнениям движения общими формулами невозмущённого движения, если полагать, что элементы орбиты не постоянны, а сами изменяются со временем. Производные от элементов по времени могут быть вычислены для любого момента, после чего можно путём численного* интегрирования найти значения элементов для любой эпохи, что и решает задачу. Способ вариации элементов орбиты был в XIX веке разработан со всей подробностью и нашёл широкое распространение. Начиная с Ньютона, проблема определения орбит всегда ста- вилась так, что её целью являлось отыскание системы элементов, возможно точно удовлетворяющих трём должным образом выбран- ным наблюдениям светила. Это—самая естественная постановка вопроса, и она себя вполне оправдала и в дальнейшем. Совершенно из других предпосылок исходил Лаплас. В его методе, предложенном в 1780 г., число используемых наблюде- ний не ограничено, и из их совокупности определяются для некото- рого момента (обычно для момента одного из наблюдений) коор- динаты светила на небесной сфере и их первые и вторые произ- водные по времени. Лаплас показал, как из этих шести величин можно простым и строгим образом вывести все элементы орбиты для любого вида конического сечения, описываемого небесным телом вокруг Солнца. С точки зрения анализа едва ли можно найти более совершен- ное решение, чем полученное Лапласом. Однако многократно подчёркивалось, что задача определения орбит вовсе не отно- сится только к области анализа, но что это—прежде всего прак- тическая задача, и практические соображения о точности резуль- татов и удобства вычислительного процесса имеют решающее значение. Метод Лапласа не оправдал себя на практике потому, что очень трудно, почти невозможно, вывести из наблюдений с достаточной точностью первые и вторые производные от пря- мых восхождений и склонений светила. Основная мысль этого метода настолько заманчива, что её неоднократно пытались видо- изменить и приспособить к практике. Особенно много усилий приложил в этом направлении Лейшнер. В конце концов ему удалось добиться согласия с наблюдениями, но лишь путём длин-
СПОСОБЫ ОЛЬБЕРСА И ГАУССА 21 § 5] ного и запутанного процесса улучшения элементов, полученных прямым решением (которое, как правило, плохо удовлетворяет наблюдениям). Так, способ Лапласа и не привился в практике астрономов. § 5. Способы Ольберса и Гаусса Трудами Ламберта и Лагранжа была полностью подготовлена почва для успешного решения задачи определения параболиче- ских орбит. В 1797 г. было опубликовано сочинение Ольберса под заглавием: «О простейшем и удобнейшем методе для вычисле- ния орбиты кометы». Способ Ольберса и до сих пор оправдывает это название. С течением времени в него было внесено немало изменений, однако они не затронули основной идеи метода. Допуская, что хорда между первым и третьим положениями кометы на орбите делится средним радиусом-вектором в отно- шении промежутков времени между наблюдениями, как это делал и Ньютон в своём первом приближении, Ольберс получает уравнение, связывающее первое и третье геоцентрические рас- стояния кометы; второе необходимое соотношение между ними даётся уравнением Эйлера. В этом и заключается сущность реше- ния, так как после нахождения расстояний светила от Земли вычислить самые элементы орбиты уже не представляет труда. Ольберс пишет, что он внимательно изучил работы своих предшественников и из их числа он несомненно более всех обя- зан Ламберту, но Ольберс осуществил то, что Ламберт только наметил, — он дал практически удобный способ решения уравне- ний для геоцентрических расстояний путём проб. В способе Ольберса хорошо найдена нужная грань точности. Удобство способа Ольберса в значительной мере зависит от того, что он не вполне точен; но дело в том, что погрешность основного допу- щения Ольберса в большинстве случаев даёт эффект, не превы- шающий влияния ошибок наблюдений; кроме того, всегда имеется возможность исправить орбиту и получить, если нужно, лучшее согласие с наблюдениями. Киевский астроном Фабрициус показал, что метод, в сущно- сти идентичный с методом Ольберса, содержится уже в работе Дю Сежура 1779 г., но сам Дю Сежур не придал своим выводам большого значения, а Ольберс, хотя и читал мемуар Дю Сежура, но вряд ли слишком внимательно, так как в своей книге говорит о нём мимоходом. Стимулом к решению общей задачи определения орбит послу- жили открытия новых планет. Найденное Тициусом эмпириче- ское правило для расстояний планет от Солнца указывало на явный пробел между Марсом и Юпитером. Открытие Урана Гершелем п 1781 г. расширило число известных с незапамятной древности
22 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЁ ИСТОРИЯ [Гл. I планет и заодно явилось хорошим подтверждением правила Тициуса. Многие астрономы не сомневались, что между Марсом и Юпитером движется ещё одна необнаруженная планета, и осенью 1800 г. по инициативе Цаха было решено начать её поиски, поде- лив область эклиптики на 24 участка и поручив каждый из них одному из участников плана Цаха. В числе их был намечен Пиацци, но прежде чем он успел полу- чить об этом уведомление, он уже открыл 1 января 1801 г. новую планету. Пиацци наблюдал её до середины февраля, а когда све- дения о ней дошли до других обсерваторий, планета уже исчезла в лучах Солнца. Она должна была стать снова видимой осенью того же года, но поиски её были бы очень затруднены, если бы за вычисление её орбиты не взялся Гаусс, который нашёл систе- му .эллиптических элементов, удовлетворяющих наблюдениям Пиацци, и дал эфемериду планеты. По этой эфемериде Ольберс отыскал её снова, ровно через год после открытия, 1 января 1802 г., и Пиацци дал новой планете имя Цереры. Исследования Гаусса, озаглавленные «Теория движения небес- ных тел, обращающихся вокруг Солнца по коническим сечениям», были изданы в 1809 г. В них главное содержание составляет выра- ботанный Гауссом способ определения эллиптических орбит, в котором Гаусс во многом дополнил и развил идеи Лагранжа и довёл решение до практической законченности. Он показал, что крайне трудно свести задачу к отысканию одной неизвестной, а гораздо удобнее отыскивать значения двух неизвестных. Ему удалось придать основному лагранжеву уравнению восьмой степени простую и изящную тригонометрическую форму. Он дал способ для отыскания с любой точностью отношения площади сектора конического сечения между двумя радиусами-векторами к треугольнику, образованному ими же и хордой. Очень большое значение имело, что Гаусс был не только теоретиком, но и вычисли- телем-практиком, тщательно и глубоко изучившим технику вычи- слительного процесса и впервые создавшим её рациональные основы; его книга содержит много поучительного также и с этой стороны. § 6. Дальнейшее развитие теории определения орбит После Ольберса и Гаусса учение об определении орбит при- обрело известную законченность, но не остановилось в своём развитии. Трудами ряда крупнейших математиков той эпохи — все они одновременно были и астрономами — были установлены основные принципы, но разрабатывать их можно было в самых разнообразных направлениях. Новых способов для определения орбит (однако основанных на уже известных принципах) было предложено очень много, но они не только не вытеснили способов Ольберса и Гаусса, но можно сказать, что новые способы не
§ 6J ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ 23 выдержали сравнения с ними на практике. Так, например, дела- лись попытки повысить точность первого приближения против той, которую даёт способ Гаусса; это оказалось возможным и привело в некоторых случаях к меньшему количеству приближений срав- нительно со способом Гаусса, но формулы настолько услож- нились, что в итоге получилась не экономия, а потеря рабочего времени. Однако нельзя отрицать, что были найдены отдельные очень интересные результаты, вроде изящных выражений Джиббса, дающих отношения площадей треугольников между радиусами- векторами с высокой степенью точности. На основе этих формул был выработан Фабрициусом оригинальный способ вычисления орбит [16]. • Способ Гаусса имеет то достоинство, что он позволяет без особого труда сколь угодно повысить точность первого прибли- жения и тем самым достичь полного согласия с положенными в основу вычисления орбиты наблюдениями. Тысячи орбит малых планет и комет, вычисленные по способу Гаусса, подтвердили его удобство и эффективность. Наряду с этим следует отметить, что М. Ф. Субботин провёл глубокое исследование теоремы Эйлера-Ламберта, представляю- щей обобщение формулы Эйлера для параболы на случай любого эксцентриситета, и показал, что исходя из неё может быть создан новый метод определения орбит, принципиально отличающийся от гауссова. Несколько меньше внимания уделялось теории параболиче- ских орбит. При решении этой задачи может встретиться случай, когда положения кометы на небесной сфере располагаются таким образом, что способ Ольберса не даёт надёжных результатов. Определение орбиты возможно и в этом случае, но в основу вычи- сления должно быть положено иное, чем у Ольберса, уравнение между геоцентрическими расстояниями. Этим вопросом зани- мался и Гаусс, и более подробно Оппольцер. Подобный исключительный случай в расположении наблюде- ний может иметь место и для эллипса. Теоретически, он насту- пает тогда, когда орбита лежит в плоскости эклиптики. Однако орбита вычисляется ненадёжно, если её наклон к эклиптике мал, не будучи строго равен нулю. При малом наклонении трёх наблюдений недостаточно для определения орбиты и надо брать четыре наблюдения. Это было ясно ещё Гауссу, и он дал соот- ветствующие формулы для вывода орбиты по четырём наблю- дениям. Ему же принадлежит метод определения круговой орбиты. Разумеется, точно круговых орбит не бывает, но в таком предполо- жении производятся вычисления, если сделано всего два наблю- дения над малой планетой, чего достаточно для нахождения четырёх элементов, характеризующих круговую орбиту, но,
24 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЁ ИСТОРИЯ [Гл. I конечно, недостаточно для эллипса. Задача эта довольно проста и решалась в различной форме до Гаусса и после него. Проблема определения орбиты не всегда имеет одно решение, хотя кратные решения встречаются на практике почти исключи- тельно при вычислении орбит комет, находящихся на небольших расстояниях от Солнца. А. А. Яковкин исследовал изящным геометрическим методом возможность кратных решений для параболической орбиты [17]. При определении параболической орбиты нужно найти только пять элементов, так как эксцентриситет принимается равным единице. Поэтому второе наблюдение входит в вычисление не пол- ностью; для построения основного соотношения между геоцен- трическими расстояниями достаточно взять некоторый большой круг, проходящий через второе наблюдённое место кометы. В способе Ольберса этот круг проводится также через второе положение Солнца на геоцентрической небесной сфере. Считая заданными только первое и третье положения кометы, А. А. Яков- кин рассматривал все возможные положения, которые может занимать комета, движущаяся по параболической орбите, в момент второго наблюдения. Эти положения лежат на некоторой кривой, которую А. А. Яковкин назвал изохроной. Если изохрона пере- секает в какой-то точке основной круг способа Ольберса, мы будем иметь орбиту, удовлетворяющую исходным условиям. Таких пересечений может быть одно или три; столько же реше- ний будет иметь проблема определения орбиты по способу Оль- берса. Ещё более интересно, что в исключительном случае, когда способ Ольберса непригоден, и приходится иным образом прово- дить большой круг через второе положение кометы, решений может быть пять. Исследуя изохрону подробнее, А. А. Яковкин сделал важные выводы о точности вычисления параболических элементов орбиты. Много обещает предложенная А. А. Яковкиным идея, приме- нить для отыскания площади эллиптического сектора между двумя радиусами-векторами планиметр оригинальной конструк- ции; тем самым намечается возможность заменить трудоёмкий процесс вычисления отношения площади сектора к площади тре- угольника, играющий существенную роль в определении эллип- тической орбиты, несложными механическими измерениями. Исследования Скиапарелли, опубликованные в 1866 г., уста- новили связь между метеорными потоками и кометами. Этим не только был сделан крупный шаг вперёд в познании космиче- ской природы метеоров, на которой настаивал Э. Ф. Хладный ещё в 1794 г., но и дан толчок развитию методов определения орбит метеоров. При вычислении орбит метеоров принципиальное упро- щение возникает из-за того, что положение метеоров в простран- стве может считаться известным (совпадающим с положением
§ 6] ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАС ВИТКЕ ТЕОРИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ 25 Земли), и орбита будет получена, если наблюдения дадут ско- рость метеоров по величине и направлению. Впрочем, значение скорости часто можно считать равным параболической скорости на расстоянии Земли от Солнца. Ф. А. Бредихин, создавший теорию происхождения метеор- ных потоков, изучал также их орбиты, и, в частности, его работы пролили свет на тот факт, что метеоры одного потока могут быть наблюдаемы несколько дней подряд: они движутся не по одной орбите, а по пучку орбит, пересекающихся в одной точке [21]. Исследованиями возмущений, испытываемых важнейшими метеор- ными потоками, занимался Г. А. Шайн [35]. К. П. Станюкович и И. С. Астапович дали методы вычисления траектории метеора в атмосфере на основании наблюдений из двух различных пунк- тов земной поверхности. Задача эта прежде обычно решалась на основе упрощённых и неудовлетворительных предпосылок, и практические результаты получались невысокого качества. За последние десятилетия значительно изменилась вся тех- ника вычислений. Прежде астрономические вычисления произво- дились при помощи логарифмов, что, в частности, требовало при- ведения рабочих формул к виду, удобному для логарифмирова- ния, иногда путём довольно искусственных преобразований, преимущественно тригонометрических, сквозь которые нелегко было следить за развитием основной идеи того или иного метода. В связи с этим обычно применялись эклиптикальные координаты, имеющие то преимущество, что одной из координат (широтой Солнца) можно пренебрегать по её малости. В наше время приобрели распространение быстро и надёжно работающие счётные машины, которые во многих вычислениях, в том числе и в определении орбит, начали вытеснять логарифмы. При пользовании арифмометром оказалось выгодным сохранить экваториальные координаты, как они получаются из наблюде- ний. Тем самым отпала необходимость преобразования коорди- нат к эклиптической системе, облегчился учёт параллакса, а основные формулы вычисления орбит, благодаря применению прямоугольных координат и упразднению тригонометрических преобразований, приобрели простой и понятный вид. Все эти преимущества не подлежат сомнению, тем не менее существуют задачи, например, задача определения параболиче- ской орбиты, при решении которых логарифмы все-таки быстрее приводят к цели. В разработке методов учёта возмущений также были дости- гнуты существенные успехи. Помимо способа вариации постоян- ных, который даёт возмущения элементов орбиты, были созданы способы вычисления возмущений координат светил. Метод, пред- ложенный Ганзеном для вычисления возмущений полярных коор- динат, предназначался главным образом для периодических
26 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЁ ИСТОРИЯ [Гл. I комет, движущихся по орбитам со значительным эксцентрисите- том; впрочем, он применялся не так часто. Для небольших про- межутков времени оказалось очень выгодным вычислять возму- щения в прямоугольных координатах. Вместо шести элементов фигурируют только три координаты, и сами формулы, почти одновременно опубликованные Бондом в 1849 г. и Энке в 1851 г., просты и особенно легко применяются в вычислениях с помощью счётной машины. В 1909 г. Коуэлл и Кроммелин дали метод, в котором путём численного интегрирования получаются не возмущения коорди- нат, то-есть разности между возмущёнными и невозмущёнными координатами, а сами возмущённые координаты. Этот метод ос- нован на почти непосредственном использовании дифференци- альных уравнений движения, написанных в их простейшей форме — в прямоугольных координатах; он хорошо оправдал себя на деле. Определение уточнённых и окончательных орбит было пред- метом многочисленных работ, появившихся в XIX и XX веках. Укажем на замечательные идеи М. А. Ковальского, связанные с изобретением способа исправления орбиты в координатах, отнесённых не к экватору или эклиптике, а к плоскости самой исправляемой орбиты [28]. Подобный метод, впоследствии усо- вершенствованный, нашёл широкое применение в области опре- деления орбит малых планет и оказался очень простым на прак- тике. Важные результаты по теории исправления кометных орбит получил С. А. Казаков [26]. Но наши учёные не только сыграли выдающуюся роль в раз- витии учения об определении орбит; им принадлежат фундамен- тальные работы, посвящённые детальному изучению движения отдельных планет и комет, представляющие глубокий интерес. Мы уже видели выше, что Эйлер, который был академиком Петербургской Академии Наук, разработал первый аналитиче- ский способ определения орбит, и с его именем связана знамени- тая формула, лежащая в основе определения параболической орбиты. Под его руководством другой петербургский академик Лексель провёл исследования и вычисления над эллиптической орбитой кометы 1770 г. и определил её период. Эта комета оказа- лась первой короткопериодической кометой, ибо до того была известна единственная периодическая комета Галлея, имеющая гораздо более длинный период. После исследований Лекселя показалось удивительным, что его комета не наблюдалась ни до, ни после 1770 г., хотя период её составляет всего 5% лет. Лаплас разъяснил, почему не удалось найти комету в её последующих возвращениях: комета в 1767 г. сильно приблизилась к Юпитеру, который своим притяжением настолько изменил её орбиту, что комета стала двигаться по эллипсу с коротким периодом, но такой
§ 6] ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ 27 путь она описывала только до 1779 г., когда новое сближение с Юпитером ещё раз коренным образом изменило её орбиту, так что комета перестала быть доступной для наблюдений. Комета Лекселя, названная так по имени её первого исследователя, наподобие комет Галлея и Энке, также открытых другими лицами, замечательна ещё и тем, что в своём появлении в 1770 г. она подходила к Земле ближе, чем любое другое тело солнечной системы, за исключением Луны, крошечных астероидов Адониса и Гермеса и метеоров. Кроме того, Лексель вычислил орбиту открытого в 1781 г. Урана и подтвердил, что он является новой планетой, движу- щейся далеко за Сатурном. Уклонение движения Урана от своих вычислений он пробовал объяснить воздействием неизвестной планеты, находящейся на огромном расстоянии от Солнца. Разу- меется, данные, которыми располагал Лексель, были совер- шенно недостаточны для обоснования его гипотезы, тем не менее именно уклонения Урана от теории, построенной только с учё- том действия известных планет, привели много позднее к откры- тию Нептуна. Коснувшись открытия Нептуна, нельзя не отметить, что его движение тщательно исследовал М. А. Ковальский, построивший первые таблицы этой планеты, которыми пользовались ряд лет для вычисления эфемерид, даваемых в астрономических ежегод- никах. Из многочисленных работ, посвящённых изучению движения отдельных малых планет, следует выделить исследование орбиты планеты 122 Герда, выполненное А. А. Ивановым и опирающееся на наблюдения, произведённые в течение многих десятков лет. Глубокие теоретические изыскания М. А. Вильева затраги- вают самые разнообразные вопросы, связанные с определением орбит. Вильев любил и умел вычислять, не ограничиваясь теорией, он вычислил множество орбит малых планет и комет и его эфемериды оказали неоценимые услуги наблюдателям. После безвременной смерти Вильева его работы были про- должены коллективом астрономов Государственного вычислитель- ного института, основанного в 1920 г. в Ленинграде и позднее преобразованного в Астрономический институт, а в 1943 г. — в Институт теоретической астрономии. Одной из основных задач этого института являлось вычисление и издание «Астрономического ежегодника СССР», выходившего без перерыва с 1922 г. Этот ежегодник непрерывно совершенствовался; особенно много сделал в этом отношении Н. И. Идельсон, при- давший ему в 1941 г. его современную форму. «Астрономический ежегодник СССР» является необходимым пособием для всех советских астрономов, занимающихся вычислениями орбит и эфемерид.
28 ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ И ЕЕ ИСТОРИЯ [Гл. I В Институте теоретической астрономии широко развернулись работы над малыми планетами. Помимо вычисления абсолютных возмущений для ряда планет, для многих планет возмущения отыскивались в особых координатах численным методом, спе- циально разработанным в этом институте для малых планет. Этот метод, носивший прежде название метода экстраполирования, может представлять известные выгоды при условии пользования обширными вспомогательными таблицами, составленными спе- циально для этой цели, и если вычисления ведутся в массовом порядке. В последние годы Институт теоретической астрономии под руководством М. Ф. Субботина стал международным центром работ над малыми планетами, обеспечивая с 1946 г. частично, а с 1948 г. полностью вычисление и издание эфемерид для розысков малых планет. Эти эфемериды для большинства планет вычисля- ются без возмущений, но для многих малых планет учитываются абсолютные возмущения, или же находятся численные значе- ния возмущений. Обширные работы, проведённые в Институте по абсолютным возмущениям малых планет, выходят за рамки нашей темы. Там же были выполнены интересные исследования над дви- жением периодических комет, из которых мы отметим работу Н. И. Идельсона и М. М. Мусселиуса над кометой Мешена- Туттля. Определением окончательных орбит комет занимались мно- гие наши астрономы: М. А. Вильев, С. А. Казаков, А. А. Ми- хайлов, И. Ф. Полак и другие. Зачастую эти исследова- ния отличаются большой тщательностью и стремлением к воз- можному повышению точности результатов: учитываются самым тщательным образом возмущения, выводятся наивероятнейшие положения звёзд сравнения по многим каталогам, с учётом их систематических поправок для приведения к фундаментальной системе, внимательно изучаются сами наблюдения кометы. Осо- бый интерес представляют работы Г. Н. Неуймина о движении второй из открытых им периодических комет. Но самые обширные и глубокие по замыслу исследования были проведены в Пулковской обсерватории над кометой Энке, обла- дающей наиболее коротким периодом обращения вокруг Солнца. В результате долголетних вычислений и теоретических изыска- ний Э. Астена, О. А. Баклунда, Л. Л. Маткевича и Н. И. Идель- сона тщательнейшим образом изучено движение этой кометы за огромный отрезок времени, начиная с 1819 г., когда эта комета была открыта Понсом и когда Энке установил её периодичность. Детальное исследование векового ускорения кометы Энке было выполнено Баклундом, который показал, что это ускорение было более или менее постоянным с 1819 г. по 1858 г., а затем резко
$ 6] ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТ 29 уменьшилось, причём его значение испытывает частые колебания от одного оборота кометы к другому. Изучение движения малых планет и комет требует методич- ности и терпения при проведении длинных, однообразных и кро- потливых вычислений. Подобным изысканиям посвятили многие крупные теоретики десятилетия напряжённого труда. Эти усилия не пропали даром: как пример мы можем ещё раз взять исследо- вание векового ускорения кометы Энке, столь явно показавшее, что не все движения в нашей солнечной системе целиком упра- вляются законом всемирного тяготения. Со времени открытия этого явления прошло более ста лет, комета Энке десятки раз возвраща- лась к Солнцу, но причина её векового ускорения так и не полу- чила удовлетворительного объяснения. Один этот факт показывает, что хотя методы теоретической астрономии достигли известной законченности, но практическое приложение их к телам солнеч- ной системы обещает в будущем много интересных открытий, которые будут иметь значение и для космогонии. С другой стороны, непрерывно совершенствуется вычисли- тельная техника. Применение новейших счётно-аналитических машин может чрезвычайно сократить наиболее трудоёмкие про- цессы интересующих нас вычислений, как например, численное определение возмущений в прямоугольных координатах и вычи- сление эфемерид. В последние годы в этом отношении достигнуты крупные успехи, и уже в настоящее время все ’невозмущённые эфемериды малых планет вычисляются в Институте теоретической астрономии при помощи счётно-аналитических машин. Несом- ненно, что это только первые шаги, и в недалёком будущем новая техника позволит решать в области вычисления орбит такие задачи, которые по своему объёму были до сих пор просто не под силу. В нашей стране созданы все условия для расцвета наук. Совет- ская астрономия быстро развивается, и можно с уверенностью сказать, что в рассматриваемой нами области она скоро займёт первое место в мире.
ГЛАВА ВТОРАЯ ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ § 7. Закон всемирного тяготения Ньютонов закон всемирного тяготения формулируется сле- дующим образом. Всякие две материальные частицы притягивают друг друга с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и об- ратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Иначе говоря, величина силы притяжения выражается формулой F = k2"^, (2.1) где F—сила притяжения, тг и ти2—массы обеих частиц, г—рас- стояние между ними и к2—множитель пропорциональности (по- стоянная всемирного тяготения). По закону равенства действия и противодействия сила, с кото- рой первая частица притягивает вторую, равна по величине и противоположна по направлению силе, с которой вторая частица притягивает первую. Обе эти силы действуют по прямой, соеди- няющей данные частицы. Множитель пропорциональности, очевидно, численно равен величине силы притяжения двух частиц с массами, равными единице, находящихся одна от другой на расстоянии единицы. Выбор единиц измерения зависит от нас. Применяемая в физике система сантиметр-грамм-секунда неудобна при изучении дви- жений астрономических тел, для которых массы и расстояния выражаются в этих единицах огромными числами. Гаусс предложил принять за единицу длины большую полуось земной орбиты, за единицу массы — массу Солнца и за единицу времени — средние солнечные сутки. Тем самым определяется числовое значение постоянной тяготения к2 (которую в физике вследствие другого выбора единиц принято обозначать иначе). В теории потенциала показывается, каким образом притяги- вают друг друга тела конечных размеров. Выводимые там формулы находят применение в теоретической астрономии в случаях, когда
§ 8] УРАВНЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 31 приходится рассматривать движение тел при непосредственном их сближении (например, периодической кометы Брукса при её приближении к Юпитеру в 1886 г.), но подобные случаи встре- чаются редко. Вообще же можно считать, что тела солнечной системы взаимно притягиваются, как материальные точки. Выше уже было у по - мянуто, что это оправдано при двух допущениях: либо если при- тягивающиеся тела имеют шаровую форму и состоят из концен- трических шаровых слоёв различной плотности, либо если рас- стояния между телами во много раз превосходят их размеры. Для Солнца и планет эти условия соблюдаются в достаточной мере. 'Некоторые планеты имеют спутников, но это мало меняет дело: даже Луна имеет малую массу сравнительно с Землёй, и мы можем их вместе считать одной точечной массой, располо- женной в их общем центре инерции. В ещё большей степени это позволительно в отношении остальных планет с их спутниками. § 8. Уравнения относительного движения F Движения планет и комет в солнечной системе наблюдаются нами как относительные движения: мы относим их к центру Солнца, т. е. к такой точке, положение которой может быть нами в любой момент непосредственно отмечено. Поступать таким образом есте- ственно и удобно ещё и потому, что видимое движение Солнца опре- деляет расположение одной из основных плоскостей в астрономии, именно плоскости эклиптики, а через это — точку весеннего равно- денствия, начало счёта небесных долгот и прямых восхождений. Кроме того, изучать движение малой планеты или кометы относи- тельно общего центра инерции её и Солнца на деле не имеет никакого смысла, так как мы волей-неволей должны прене- бречь её относительно ничтожной (и неизвестной к тому же) массой. Поэтому задачу двух тел мы будем здесь рассматри- вать, полагая начало координат в центре Солнца. Массу Солнца S примем за единицу, а массу второго тела Р (планеты или кометы) в долях солнечной массы обозначим через т. Допуская, что оба тела являются материальными точками и пола- гая в формуле (2.1)тт?1 = 1 и zzz2 = zzz, мы получаем путём деле- ния величины силы на соответственную массу ускорение тела Р • 71 - г2 и ускорение Солнца S i — к*- Здесь г, как и прежде, обозначает расстояние SP или, иначе, радиус-вектор точки Р. Ускорение каждого тела направлено к другому телу, следовательно, ускорение тела Р относительно
32 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II Солнца изобразится суммой обоих ускорений. / = /1 + /2 = Аг1-^-ге.. (2.2) Если декартовы координаты точки Р мы обозначим через х., у, z, то проекции ускорения у на оси координат будут +'»)$, (2.3) £ = -'‘’(1 + ^. ] Последние выражения получены умножением величины уско- рения (2.2) на его направляющие косинусы: cos (/, х) = — cos (г, х) = — у , cos (/, у) = — cos (г, у) = — , cos (/, z) = — cos (г, z) = — у. . В предположении, что г не обращается в нуль, система диф- ференциальных уравнений (2.3) допускает строгое решение, в результате которого координаты тела Р представляются в виде функций времени и произвольных постоянных; число последних будет равно порядку системы, т. е. шести. Произ- вольные постоянные должны быть в каждом конкретном слу- чае определены из наблюдений, что может быть сделано раз- личными способами, поэтому и выборлтостоянных будет различен. § 9. Интегралы площадей и первый закон Кеплера Обычный путь интегрирования системы уравнений (2.3) та- ков. Умножая эти уравнения соответственно на следующие группы множителей: 0 + z — y — z 0 + x + y — X 0 и складывая их почленно, мы получим d2z d2y ~ y^~zd^=°’ d2x d2z n zdif-xdt=Q’ d2y d2x n X у J75 = O, dt2 J dt2
§ 9] ИНТЕГРАЛЫ ПЛОЩАДЕЙ II ПЕРВЫЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА 33 откуда, выполнив преобразование d*z d*y d / dz dy\ У dt* Z dt* dt \ У dt 2 dt ) и аналогичные преобразования левых частей двух других уравнений, получаем первые интегралы дифференциальных уравнений (2.3): dz У<Г dx zdt~x du Z £ = c dt dz dt=C' (2.4) dt У dt~C- где с2 и с3 — произвольные постоянные. Умножим далее пер- вое из уравнений (2.4) на х, второе — на у, третье —на z и сложим их. Мы найдём С1Х + С2у + c3z = 0, <245) • что, как известно, является уравнением плоскости, проходящей через начало координат. Эта плоскость, как проходящая через определённую точку пространства, вполне определяется двумя параметрами. В самом деле, разделив почленно уравнение (2.5) на тот из коэффициентов, который не равен нулю, предположим, на с1? по- лучим Ж + + ф = 0, (2.6) где с' = с2 / с2 и < = с3 /с3. Возвращаясь к уравне- ниям (2.4), выясним их смысл. Умножая их по- членно на dt, получим у dz — z dy =с± dt, zdx — xdz = с2 dt, xdy — ydx ~c3 dt. Фиг. 1. Пусть движущееся те- ло в момент t находится в точке Р с координатами х, у, z, а в момент t 4- dt — в точке Р‘ с координатами x-\-dx, y + dy, z + dz (фиг. 1). Тогда xdy — у dx выражает удвоенную площадь треугольника SQQ', являющегося проекцией треугольника SPP' на плоскость xSy. Таким обра- зом, площадь SQQ' равна площади SPP', умноженной на коси- нус угла между плоскостью движения тела ASA' и плоскостью 3 А. д. Дубяго
34 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II xSy. Этот угол равен углу (n, z) между нормалями к обеим плоскостям, а площадь треугольника SPP' может считаться равной площади da элементарного сектора SPP' траектории. Отсюда получаем xdy — ydx=2 cos (n, z) de — c3 dt, и аналогично: у dz — zdy = 2 cos (n, x) de = c1dt, zdx — xdz^=2 cos (n, y) de = c2 dt, и далее: 2 cos (n, x) = Cj, 1 2 cos (n, y) J = c2, J> (2.7) 2 cos (n, z) = c3, J откуда 2Й=/С1 + С2+Сз = е, (2.8) что после интегрирования даёт 2e = d + c,. (2.9) Мы пришли к первому закону Кеплера: Каждое тело, обращающееся вокруг Солнца, движется в пло- скости, проходящей через центр Солнца, причём площадь, описан- ная радиусом-вектором тела, изменяется пропорционально времени. § 10. Интеграл живой силы и второй закон Кеплера Возвратимся к уравнениям движения (2.3). Пользуясь тем, что движение тела Р—плоское, совместим координатную пло- скость xSy с плоскостью этого движения. Тогда координата z и её производные будут равны нулю, и у нас останутся только два первых уравнения (2.3): (2.10) Они опять дают интеграл площадей dy dx с. da ,(У , .. Я —(2.11) dt dt dt х ' где с, конечно, имеет прежнее значение (ибо cos (п, з) в по- следнем равенстве (2.7) теперь равен единице).
§10] ИНТЕГРАЛ ЖИВОЙ СИЛЫ И ВТОРОЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА 35 Для отыскания дальнейших интегралов умножим первое равенство (2.10) на 2 , второе на 2^ и сложим: 2 (S S + 5 2) = - 2*’ (1 + ») 7 (*£+ У S') • Так как Т* = х2 + у\ то _ -1 — 4- _ 1 Ё7* _ d С 1У\ гЛс dt^ У dt)~ г2 dt~~dt\r ) • Преобразуя также и левую часть, мы получаем Проинтегрировав, мы найдём (2.,2) Это соотношение называется интегралом живой силы. Слева оно содержит квадрат скорости тела V2, величину от выбора осей координат не зависящую, поэтому и постоянная с3 от координатной системы зависеть не будет. Переходя к полярным координатам путём подстановки х = г cos и, у = r sin и, мы преобразуем уравнения (2.11) и (2.12) к виду: ,,* = 2^,г (2-13) (2.U) Подставляя в (2.14) du_________________ с dr_____ dr du с dr dt г1 1 dt du dt r2 du ’ получаем c2/'dr\2 . c2 2k2(l + m) , ^Tu) Ъ =--------------------------r-----+C-^ Таким образом, мы исключили время и нашли дифферен- циальное уравнение траектории тела. Проделав следующие не- сложные преобразования: Z_c_ dr\2 __ Г d_ -] 2 __ № (1 ч- т]2 __ Г± _ U + m) 1 2 \r2 du) [ V > J с2 L r с J и вводя для сокращения обозначения с к2 (1 + т)к1 (1 + т)2 . 3*
36 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ Г Гл. II что даёт (= А1 2 * - Л2, du = ± z , (2.15) \duj . у .42 _ /га мы отыскиваем последний интеграл и = ± arc cos — +с6, или h ~ A cos (и — с6). (2.16) Подставляя сюда h и Л, имеем с /с2(1+?п) / /с4 * * * *(1 + т)2 Z . ---------------—------- = у ci + С6 cos (к - св) и с2 Г =------ ' (9.i7) 1+ V 1+ w^c0S(“"C6) Это — уравнение конического сечения с фокусом в начале координат, уравнение, которое обычно пишется в виде 1 + е cos v 9 (2.18) где р — параметр, е — эксцентриситет и v— угол между ради- усом-вектором г и полярной осью, направленной по большой оси в сторону перигелия, причём в данном случае Р = /с2(1+пг) ’ е = + /с4(1 + тп)2 ’ V = U — Ct. (2.19) Таким образом мы пришли к обобщённой форме второго закона Кеплера: Тела, движущиеся вокруг Солнца, описывают конические се- чения, в одном из фокусов которых находится Солнце. § 11. Третий закон Кеплера и постоянная Гаусса При интегрировании уравнений движения мы ввели шесть произвольных постоянных, смысл которых теперь следует установить. Из первого уравнения (2.19) мы находим с = / с* + с2+ с2 = 7«/ 1 + тУр. (2.20) Подставим это выражение для с в уравнение (2.9): 2а = /с|/1 + т р t + с4. (2.21)
§ 11] ТРЕТИЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА И ПОСТОЯННАЯ ГАУССА 37 Допустим, что движение совершается по. эллипсу; тогда, по истечении периода обращения Р тело вернётся в исходную точку, причём за это время радиус-вектор опишет всю площадь эл- липса, т. е. для момента t-^P мы будем иметь 2(а+ка6)=А \/~1-\-т]/'р (t + P) + c^ где anb— полуоси эллипса. Вычитая отсюда (2.21), получаем 2каЬ = к У1 + т V рр- Но из геометрических свойств эллипса вытекает, что 6 = «|/"1 — е2, р = а (1 — е2); подставляя это, имеем 2^3/2 = * уТ+ТпР. (2.22) Это уравнение применимо к любой планете и периодической комете в солнечной системе. Поэтому его можно переписать в таком виде: 4тс2д3 ___ 4и2а? __ _______ , 2 <9 + p2(l + mi) — — К где Р, Plf ... , т, т19 ... относятся ко всем телам, обращающимся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Отсюда получается в обобщённом виде третий закон Кеплера: Р2 (1 +тп) = а3 9ZX Для тел солнечной системы квадраты времён обращения, умноженные на сумму масс каждого тела и Солнца, относятся как кубы больших полуосей орбит. Однако если пренебречь массами планет сравнительно с мас- сой Солнца, мы получим обычную, упрощённую формулировку третьего закона Кеплера. Этот закон позволяет найти числовое значение постоянной тяготения: достаточно знать для какой-либо планеты массу, период обращения и большую полуось орбиты. Гаусс принял для Земли /п = 7354710, длину звёздного года Р = .365,2563835 средних суток, а = 1 и по вытекающей из (2.23) формуле вычислил Р Y1 + т А = 0,01720209895, 1g А = 8,2355814414. (2.25) Принятые Гауссом значения для Р, и особенно для т, не- точны. Однако теперь менять значение гауссовой постоянной
38 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II было бы очень неудобно (достаточно сказать, что потребова- лось бы перевычислить все вспомогательные таблицы, в кото- рые так или иначе входит значение этой постоянной). Впрочем, в изменении к нет прямой необходимости, так как можно отказаться от допущения, что полуось земной орбиты строго равна единице, и определять её, считая к заданным, из той же формулы (2.23), именно: а = р/-1. + /пР (2.26) Таким образом, значение основной единицы длины в сол- нечной системе — так называемой астрономической единицы — определяется через г стоянную Гаусса: на расстоянии астроно- мической единицы обращалась бы (по круговой орбите) вокруг Солнца планета, имеющая массу и период обращения, приня- тые Гауссом для Земли. Согласно Ньюкому сумма масс Земли и Луны т — Р = 365,25636042 средних суток (для 1900 г.), откуда 1g а = = 0,000000013, т. е. разнится от нуля только в восьмом знаке. § 12. Определение формы орбиты Из уравнений (2.19) может быть отыскана постоянная с5: (1. -е2)А’4(1 + /п)2 _ (1-<?2) А’2 (1 + т) _ /с2(1 + т) с2 р а ' Внеся это значение в (2.12), мы получим V'2 = *2(l + ?n) (4~4) • (2.28) Последнее уравнение позволяет судить о форме орбиты по вели- чине скорости в данном положении. Действительно, из уравнения (2.28) видно, что большая полуось орбиты определяется при известной или принимаемой за нуль массе т тела и заданном значении радиуса-вектора г тела только значением скорости в соответствующем положении. Поэтому имеем: при V2 < 2к + , а > 0 (орбита —эллипс), » у2 __ 2/с- (1 + , а==со ( » —парабола), I » JZ2 > , а <0 ( » — гипербола). J (2.29) Частный случай эллипса есть круг; для него всегда г = а7 у2 = к2 (1 + а (2.30)
13.1 РАСПОЛОЖЕНИЕ ОРБИТЫ В ПРОСТРАНСТВЕ 39 Итак, две постоянные с и с5 позволяют при помощи уравне- ний (2.19) и (2.27) найти а и е, т. е. определить форму и размеры орбиты. § 13. Расположение орбиты в пространстве Фиг. 2. Чтобы определить при помощи уравнений (2.7) положение плос- кости орбиты, следует сделать выбор координатной системы я, у, z. Ось х обычно направляют в точку весеннего равноденствия Т, а плоскость х Sy совмещают с плоскостью эклиптики. Вместо последней может быть взята плоскость небесного экватора, что, впрочем, не отразится на дальнейших рассуждениях. Описав вокруг Солнца S небесную сферу (фиг. 2), отметим на ней следы осой х, у, z и нормали п к плоскости орбиты АА'; кроме того, про- ведём прямую S&1, по которой эта плоскость пересекается с плос- костью эклйптики. Пря- мая SQ называется ли- нией узлов, а следы её на сфере — узлами орби- ты; тот из них, в котором тело пересекает эклип- тику, переходя из юж- ного полушария небес- ной сферы в северное, носит название восходя- щего узла и обозначает- ся знаком <Q,, другой — называется нисходящим узлом и имеет знак Угол xS£l, обозначаемый тем же символом «Q,, называется дол- готой восходящего узла*, он равен дуге Tft, отсчитываемой в на- правлении счёта долгот от 0° до 360°. Вторым элементом, опре- деляющим плоскость орбиты, является наклонение её к эклиптике г, равное углу E'QA' или (n, z). Если i < 90°, то тело движется так называемым прямым движением, т. е. в направлении движе- ния планет вокруг Солнца и счёта долгот на небе; если i > 90°, то движение называется обратным. Наклонение не может пре- вышать 180°, иначе, восходящий узел потеряет свой смысл. Рассмотрим сферический треугольник в котором Ti<Q = 90o, = n = 90° — Z; из него находим cos (n, x) — sin i sin Q.
40 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II Обращаясь к треугольнику пу£1, в котором г/ft =90° —Q. i/ft п = 90° + имеем cos (п, у) = — sin i cos ft. Наконец, так как (n, z) = i, cos (п, z) = cosZ. После этого уравнения (2.4), (2.7) и (2.8) в связи с (2.20) дадут нам: у — z ~~ = с sin i sin ft = Л 1/" 1 + 1/ Р sin i sin ft, 1 ai аъ । z — x~ = —c sin i cos ft = - A /1 + ml/ p sin i cos ft,, Cv V Of U । x lit ~ У SF = c cos 1' ~ i + p cos i. J Эта форма интеграла координатами тела Р И (2.31) площадей устанавливает связь между их Производными, с одной стороны, и величинами р, Z, ft, заменившими наши прежние интеграци- онные постоянные с.у, с3 (а также и с, рав- ное у ci + с- + с*) —- с другой стороны. Остаётся опреде- лить ориентировку оси орбиты в её пло- скости. Во введённой в § 10 координатной системе, в которой плоскость ху совпа- дает с плоскостью орбиты, направление оси х оставалось про- извольным. Совме- стим её (фиг. 2) с ли- нией 5ft и отметим на проекции орбиты на небесную сферу А А' точки П —в направлении на перигелий орбиты и Р — в направ- лении на тело. ’ Тогда в последнем уравнении (2.19) и обозначает угол QSP, v обозначает угол П5Р, что же касается угла с6, то он, очевид- но, равен углу ft5n. Принято называть и аргументом широты тела, v — истинной аномалией его, а с6 — аргументом перигелия
§ MJ ЭЛЕМЕНТЫ О1НЗИТЫ 41 и обозначать буквой cd. Вместо указанного уравнения мы, сле- довательно, будем писать v = u—оз. (2.32) На фиг. 3 орбита вместе с новой системой координат пред- ставлена в плоскости чертежа. Легко видеть, что со может принимать любые значения от 0° до 360° в направлении дви- жения тела и, конечно, не только для эллиптической орбиты, изображённой на чертеже, но и для других видов конических сечений. Если за основную плоскость принять небесный экватор, то долготу узла, наклонение орбиты и аргумент перигелия можно обозначить , i', о/. § 14. Элементы орбиты Последняя постоянная, которую нам осталось ещё рас- смотреть, есть с4. В уравнении (2.9) а представляет площадь, описанную радиусом-вектором, начиная от какого-то исходного положения. Проще всего принять за исходное то положение, в котором радиус-вектор направлен на перигелий орбиты. Обозначим момент прохождения тела через перигелий через Т, тогда в этот момент сг = О и, следовательно, с4 = — сТ, (2.33) а вместо (2.9) будет 2s = с (t - Т) = к /Ур (t-T). (2.34) Шесть постоянных интегрирования теперь выражены через шесть других постоянных — элементов орбиты. Эти новые по- стоянные следующие: i— наклонение орбиты к эклиптике, Q —долгота восходящего узла, со — аргумент перигелия (угловое расстояние перигелия от вос- ходящего узла). Эти три элемента дают расположение плоскости орбиты в пространстве и направление большой оси орбиты; они зависят от выбора координатной системы. Если эти элементы относятся к плоскости экватора, их обозначают Z', , со'. « — большая полуось, е — эксцентриситет. При помощи этих элементов определяются размеры и форма орбиты. Т — момент прохождения через перигелий. Он фиксирует положение тела на орбите в определённый момент.
42 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II Некоторые из перечисленных элементов могут быть заменены другими. Так, в параболе большая ось обращается в беско- нечность и вместо а вводят q — перигелийное расстояние, иными словами, расстоян е от вершины параболы до Солнца. Эту замену удобно производить и для орбит, близк х к параболе. Для эллипса также можно вместо а, е и Т ввести другие элементы. Упомянем далее, что в число определяемых элемен- тов орбиты тела должна была бы, собственно говоря, войти седьмая величина — масса тела. Но существенную роль играют только массы больших планет, массами же остальных тел солнечной системы можно пренебречь сравнительно с массой Солнца. § 15. Движение по эллипсу и кругу Конические сечения обладают многими интересными гео- метрическими свойствами, однако для изучения движений не- бесных тел требуется только общее уравнение этих линий, которое, впрочем, может быть задано в различном виде, на- пример, в полярных координатах с началом в фокусе: Г == -----= - • (2.35) 1 + е cos v 1 + е cos v v 7 К этому уравнению мы присоединим интеграл площадей (2.13), но предварительно заменим в нём du через do на осно- вании (2.19) к подставим значение с из (2.20) r2^-=c = k]/‘ 1 + т р =к ]/* 1 т а (1 — е2). (2.36) Очевидно, уравнений (2.35) и (2.36) достаточно, чтобы получить зависимость координат г и и от времени, однако удобнее будет решение для каждого вида конических сечений отыскивать особо. Мы начнём с эллипса и в этом случае введём для облегчения интегрирования вспомогательную переменную £*, определяемую следующим образом. Воспользуемся системой декартовых координат с и^, оси ко- торой направлены по главным осям эллипса (фиг. 4), тогда вместо (2.35) мы будем иметь уравнение S-+S-1- <2-37) Приведём это уравнение к параметрическому виду, полагая c^rzcoSuE7, т) = 6sin/?. (2.38) Перенося начало координат из центра О в фокус 5 при сохране- нии направления осей и обозначая новые координаты через жиг/,
15] ДВИЖЕНИЕ ПО ЭЛЛИПСУ И КРУГУ 43 мы будем иметь следующие формулы преобразования координат: х — z — ае = a (cos Е — е), у = т) = 6 sin Е. Переходя теперь опять к полярным координатам г и г, найдём т cos v = a (cosjE — е), 1 \ _____ . (2.39) г sin v = b sin Е = а у 1 — е~ sin Е, J Возводя эти равенства в квадрат, складывая их, а затем извлекая корень, получаем г — а (1 — е cos Е), (2.40) Геометрическое значение Е следующее (фиг. 4). Опишем около центра эллипса О окружность радиусом ОП = а. Тогда v = Z.nSP, Е = = /J\OP', где точка Р' лежит на пересечении пер- пендикуляра к большой оси, проходящего через Р, с окружностью. Из черте- жа также видно, что т cos и = SK = ОК — OS = = а cosE — ае = = a (cos Е — е). Если в уравнении (2.37) положить то полученное уравнение Фиг. 4. будет уравнением описанной вокруг эллипса окружности. Это выражает одно из хорошо известных свойств эллипса, именно, что все его ординаты относятся к соответственным ординатам описанного круга как Ь к а: КР ОВ Ъ л/--л-------<, КР'=ОС=^ = \Н~е~- Но, так как КР = r sin у, КР' = а sin Е, то мы имеем за- висимость г sin v = а — е2 sin Е. Дополним уравнения (2.39) и (2.40) некоторыми вытекающими из них соотношениями между г, и и Е, которые могут оказаться
44 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II полезными в известных случаях. Складывая и вычитая почленно уравнение (2.40) и первое из уравнений (2.39), получаем т (1 + cos и) = а (1 — е) (1 + cos Е), т (1 — cos и) = а (1 + е) (1 — cos Е), или же, извлекая корень, 1 г~---------------------------- 1 л т cos —и = ]/ а (1 — е) cos — Е, ] г sin — v=]/ а (1 + е) sin — Е, J и далее tgLv=^^is^E, (2.42) Теперь можно приступить к интегрированию уравнения (2.36), Дифференцируя (2.42), находим dv /Л +е (LE Г*- у ’ cos2 — v cos2 — Е откуда, пользуясь первым из уравнений (2.41), получаем dv = ^}/I^dE. Подставляя это выражение, а также выражение (2.40) для г в уравнение (2.36), имеем г2 = а2 j/1 — е2 (1 — е cos Е) ~ =к 1 +т?г У а (1 — е2) или (1-е cos Е) dE = k^l + m dt, а '2 откуда после интегрирования следует Е - е sin Е = —-У— (t - Т), (2.43) а /2 где Т — произвольная постоянная, которая равна времени про- хождения тела через перигелий, так как в перигелии Е = 0. Если мы теперь подставим в (2.43) значение к из (2.23), мы получим уравнение 2? —esin E = ^(t-T) = p(t-T), (2.44) называемое уравнением Кеплера. В нём р- обозначает среднее суточное движение тела, или угол, описываемый в средние
§ 15] ДВИЖЕНИЕ ПО ЭЛЛИПСУ И КРУГУ 45 сутки воображаемой точкой, движущейся вокруг Солнца с по- стоянной скоростью по окружности и совершающей полный оборот в Р суток—период обращения тела. Но тогда, очевидно, jx (t — Т) есть угол, описанный нашей воображаемой точкой с момента нахождения в перигелии; его принято обозначать буквой М и называть средней аномалией. Что же касается угла Е, то он получил наименование эксцен- трической аномалии. Мы можем написать уравнение Кеплера ещё в форме Е - е sin Е = — Т) =М Л70 + jx (I — Zo), (2.45) где t0 обозначает некоторую исходную эпоху и, следовательно,, M„ = V(t0-T) есть значение средней аномалии в эпоху £0. Величина М9 может, таким образом, заменить Т в качестве элемента эллиптической орбиты. Точно так же вместо а может служить элементом ибо из сопоставления (2.43) и (2.44) следует, что k V1 + Ш 11 - (2.46) откуда, наоборот, l + m.yla (2.47) Наконец, вместо эксцентриситета е часто вводят угол эксцен- триситета <р, определяемый равенством sin<p = e. (2.48) Как нетрудно проверить по фиг. 4, ф есть угол, под которым из точки В, лежащей в конце малой полуоси 6, виден отрезок OS = ae. Действительно, ввиду того, что 6 = — е2, SB — 1/"б2 + а2е2 = at sin у = ^- = 6. * OD В соответствии с этим мы можем заменить в формулах для радиуса-вектора и истинной аномалии (2.39), (2.40), (2.41) и (2.42) J/41 — е2 через cos ср, 1 4- е через 2 sin (^45О -f- ф^ , — е через cos и рЛчерез tg (^45° + ср^ , что иногда бывает удобным. Уравнение Кеплера является трансцендентным; некоторые способы его решения будут указаны далее. Докажем, что уравнение Кеплера всегда имеет один корень. Напишем его в форме / (Я) = £ — е sin £— 7И = 0,
46 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. И тогда, очевидно, /(— оо)= — ос, /(4-со)=4-оо. Вместе с тем производная df(E) , г. 1 = 1 — е cos Е dE < 1; следовательно, функция f(E) монотонно возрастает и, таким образом, имеет один корень. Частным случаем эллипса при е = 0 является круг. Из уравне- ния (2.35) в этом случае следует, что г = р = а. В свою очередь уравнение Кеплера (2.45) и урав- нение (2.42) дают v = Е = М. Дви- жение совершается с постоянной угловой скоростью и вследствие того, что направление большой оси не может быть установленог начало отсчёта углов по орбите остаётся произвольным. Можно, в частности, взять за начало точку узла <0, и ввести, таким образом, вместо у, аргумент широты и (фиг. 5). Уравнение Кеплера (2.45) получит вид гг = и04-р.(г — ta), где у. даётся попрежнему уравнением (2.46). (2.49} § 16. Движение по параболе Эксцентриситет параболы е равен единице, а большая полуось а — бесконечности. Вследствие этого, как показывают уравнения (2.46) и (2.45), среднее суточное движение р., средняя аномалия М и эксцентрическая аномалия Е обраща- ются в нуль. Однако здесь вовсе нет надобности вводить эти величины, так как задача решается прямым интегрированием. Из уравнения (2.35) следует, что r==__L_ = _2__= ? 1 -Г cos V п 9 1 -1 ’ 2 cos2 — v cos2 — v где q есть перигелийное расстояние, равное , ибо при и = 0 r = q. Радиус-вектор для параболы при v = ± 180° обращается в бесконечность, ветви параболы не замыкаются в афелии и по- этому истинная аномалия отсчитывается от —180° до 4-180°. Уравнение (2.36) примет вид (2.50)
§ 16] ДВИЖЕНИЕ ПО ПАРАБОЛЕ 47 и на основании (2.50) мы найдём С dv ________________________ 2 к 1 + т COS4 — V J Левая часть этого уравнения может и это непосредственно даёт /2 А 1 , 1+ з 1 А = Ц^--=Л. (2.51) В данном случае 7 —опять момент прохождений через перигелий, для которого обе части уравнения обраща- ются в нуль. По аналогии с эллипсом, пропор- t-T величина —. /'2 циональная времени, протекшему с момента прохождения q через перигелий, также обозначается через 71/, хотя, конечно, имеет теперь совершенно другой смысл. Уравнение (2.51), кубическое в отношении tgy может быть решено прямым пу- тём. Так же, как и уравнение Кеплера, оно даёт для любого t одно решение. Написав <p(w) = -^=x ftg 4»+ AAA А ’ Т V 7 к /Ц-тп 3 2 ' 7 13 мы видим, что • <? (— 180°) = — ос , а ф (+ 180°) == + со ; про- изводная же dv (v)___ 1 dv ~~ у 2 к У (2.52) что и доказывает наше утверждение. На фиг. 6 5П = ?, SP = r, ZnSP = v.
48 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II § 17. Движение по гиперболе Для гиперболы из формулы р = а('\. — е2) следует, что а отрицательно, так как е>1; большая ось лежит от фокуса по другую сторону кривой и заключена между вершинами обеих ветвей гиперболы (фиг. 7). Разумеется, под действием притяже- ния Солнца тело описывает только одну из ветвей —ту, которая обращена вогнутостью к Солн- цу. ДРУГУЮ ветвь гиперболы могла бы описывать точка, от- талкиваемая Солнцем по закону обратной пропорциональности квадрату расстояния, — случай, который нас не будет здесь интересовать. Из уравнения (2.35) 1 + е cos v можно видеть, что г обращает- ся в бесконечность для v = arccos —; обозначая arccos — через Ф, мы заключаем, что при движении по гиперболе истинная анома- лия изменяется между преде- лами — (180° — ф) и 180° — ф. Для значений и, лежащих вне этих границ, мы получаем отрицательный радиус-вектор. В этом случае продолженный в обратную сторону от Солнца радиус- вектор пересечёт вторую ветвь гиперболы, что, разумеется, уже не будет отвечать действительному движению. Чтобы получить зависимость г и v времени, мы можем при- менить тот же метод, что и для эллипса, потому что все уравнения § 15 сохраняют свою форму и для гиперболы, и точно так же может быть введён параметр Е, являвшийся в случае эллипса эксцентрической аномалией. Вместо уравнения (2.37) у нас будет С2 ~2 2________L = 1- а2 Ь2 ’ (2.53) расположение осей показано на фиг. 7. Но удобнее сохранить без изменения уравнение (2.37), считая в нём b мнимым числом
§ 17] ДВИЖЕНИЕ ПО ГИПЕРБОЛЕ 49 и определяя малую полуось по той же формуле, что и для эллипса _____ Ь = а ]/" 1 — е\ • Тогда из параметрических уравнений (2.38) вытекает, что и sin Е — мнимая величина, так как т) должно оставаться действительным. Однако сохранять мнимые величины в оконча- тельных формулах нельзя, иначе эти формулы будут не пригод- ны для вычислений. Поэтому воспользуемся гиперболическими функциями, вводя новый действительный аргумент Н: H=iE, sh Н ==i sin Е, ch Н — cos 2? (2.54) и абсолютное значение большой полуоси | а | . Провести эту замену нетрудно во всех формулах эллиптического движения; для гиперболы последовательно получается: т cos v = a (ch Н — е) = | а | (е — ch Н), г sin v = a ]/r 1 — е2 sh Н — | а | У е2 — 1 sh Я, j (2-55) г = а (1 - е ch Н) = | а | (е сЬЯ - 1), (2.56) (2.57) Вместо уравнения Кеплера мы теперь найдём Н е sh 77 kf/1 + m . т\ eshH-H=l^(t-T) = v(t-T) = N, (2.58) причём v определяется равенством По аналогии с эллипсом v также иногда называется средним суточным движением, N — средней аномалией для гиперболы, хотя, конечно, эти величины теперь никак не могут быть связаны с периодом обращения, которого не существует для разомкнутых гиперболических орбит. Заметим, кстати, что формулы (2.43) и (2.44) дают для отрицательных а мнимые Р и ft. Обратимся ещё раз к фиг. 7. Обозначая координаты с началом в фокусе опять через х и у, мы замечаем, что для перехода от $ и т) к х и у необходимо перенести начало координат влево по оси абсцисс на длину ае. Отсюда мы имеем я = г cos и = 5 — ае = a cos Е — ае = \а\(е — ch Н), У = r sin v =?] = b sin Е = аУ 1 — е2 sin Е = \а\У е2 — 1 sh Я А. Д. Дубяго
50 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. II в согласии с уравнениями (2.55), причём следует помни! ь, что здесь мы пользуемся теми же уравнениями (2.38) для с и т;, что и в случае эллипса. На чертеже, кроме того, г = 5Р, пери- гелийное расстояние ^ = 5П = а(1 —-е) = | а | (е — 1), = Мы не останавливаемся более подробно на гиперболическом движении. Уравнения (2.55) — (2.59) дают всё необходимое для вычислений; при желании из них или из формул для эллипса могут быть выведены и другие выражения для г и и. Довольно просто ввести также вместо гиперболических функций тригоно- метрические, зависящие от некоторого параметра, однако фор- мулы становятся от этого менее удобными. По гиперболам, весьма близким к параболам, движутся вблизи Солнца некоторые кометы. Случаи кометных орбит, близких к параболе, — будут ли то эллипсы или гиперболы — требуют особого рассмотрения. Гиперболические орбиты с эксцентриситетом, заметно отличающимся от единицы, встре- чаются в солнечной системе чрезвычайно редко, а именно, если какая-нибудь периодическая комета настолько приближается к Юпитеру, что его притяжение начинает доминировать над солнечным. Такие кометы описывают вокруг Юпитера гипербо- лические траектории. При вычислении координат кометы здесь бывает иногда необходимо применять выведенные нами формулы. § 18. Определение гелиоцентрических координат тела Теперь остаётся выразить гелиоцентрические координаты тела через интеграционные постоянные, т. е. через элементы ( z а > орбиты, и тем самым за- , вершить решение задачи двух тел. На фиг. 8 за начало координат взят центр Солнца, ось х направлена в точку весеннего равно- денствия ф, ось у — в точку эклиптики с дол- готой 90°, ось z — в полюс эклиптики. АА'— орбита, Р — положение тела, оп- ределяемое радиусом-век- тором г и углом w. Вве- дём сначала вспомога- Фиг. 8. тельные оси xlt у„ 21, направив ось хг по ли- нии узлов и поместив соответственным образом в плоскости эклиптики ось у*. Пусть, далее, сферические координаты тела
§ 18] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ТЕЛА 51 будут обозначены г, Z, 6, где I — гелиоцентрическая долгота, считаемая от 0° до 360°, а b — гелиоцентрическая широта тела, считаемая от —90° до +90°. Тогда долгота тела, отсчитанная от линии узлов 5ft, будет Z—ft, и по обычным формулам преобразования координат мы получим = rcos Ь cos (Z — ft), yr =r cos b sin (Z—ft), z± =r sin b. Но эти же самые величины могут быть выражены при помощи г и и. Отметим на небесной сфере (фиг. 9) следы осей х (точка Т), г/, z, направлений 5ft и SP (точки ft, Р) Фиг. 9. и сечение сферы плоскостью орбиты (большой круг АА'). Опустим сферический перпендикуляр РК, на эклиптику ЕЕ'. Тогда из сферического треугольника SltPK, в котором ftP = 6/, ft/f = Z— ft, PK = b, zlKSlP = Z, находим cos и = cos b cos (Z — ft), sin и cosZ = cos b sin (Z— ft), sin и sin i = sin 6, следовательно, rCi = r cos b cos (I — ft,) =r cos w, y1=rcos 6sin(Z—ft,) =r sin и cos Z, z1 = rsin6 =r sin a sin Z. . (2.60)
52 ЗАДАЧА ДВУХ ТЕЛ [Гл. П Повернём теперь систему координат xlf у1У z1 вокруг оси z на угол ft, т. е. приведём её к совпадению с системой х, у, z, тогда у нас будет х = г cos Ь cos l = xt cos ft — 2Л sin ft = = r(cos wcos ft—sin и cos i sin ft), у =zr cos b sin l = xY sin ft + yY cos ft = = r (cos и sin ft + sin и tvsi cos ft), z = r sin b = zr = r sin и sin i. (2.61) Совершенно так же напишутся эти уравнения и для эква- ториальной системы координат, если ввести элементы Z', ft', отнесённые к экватору, и отсчитывать аргумент широты а' от экватора (однако в такой форме они малоупотреби- тельны). Соберём в заключение все формулы, дающие решение задачи двух тел: 1. Эллипс к V1 + т (2.46) г “ а’/з ’ Е — е sin Е = MQ + pt (t —10) = М, (2.45) г sin v = а )/* 1 — е2 sin Е, 1 г cos v = a (cos Е — е), J (2.39) U = d+ ш. (2.32) 2. Круг к У1 -|- т (2.46) а8/а n = w0 + K* — U- (2.49) 3. Парабола OQ ЬО I н* С + <w| t-h СКЗ ы ч- II ч>-з II й (2.51) А 1 4- w 2 1 г = gsec2-^-y, (2.50) и = v + и>. (2.32)
§ 18] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ТИЛА 53 4. Гипербола (2.55) eshH — H = v(t — T)=N, (2.58) г sin v = | а | ]/ е2 — 1 sh Н, rcosD = |a | (е— ch Я), и = и + <о. (2.32) ♦ и для всех конических сечений х = г (cos и cos ft — sin и cos i sin ft), | у = г (cos и sin ft + sin и cos i cos ft), (2.61) z = rsin rzsin/. J Знания гелиоцентрических координат достаточно, чтобы найти геоцентрическое положение светила на небесной сфере, что представляет главный интерес. Но решение этого вопроса уже не относится к задаче двух тел.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ § 19. Связь между гелиоцентрическими и геоцентрическими координатами Наблюдаемые движения планет и комет слагаются из их движения вокруг Солнца и такого же движения Земли. При этом не требуется учитывать движения всей солнечной системы в межзвёздном пространстве, так как оно совершенно не сказы- вается на изучаемых нами относительных движениях внутри этой системы. Нам также не понадобится строить общую теорию геоцентрического движения; достаточно будет устано- вить некоторые его главнейшие свойства. Выясним, прежде всего, связь, существующую между гелиоцентрическими и геоцентрическими координатами. Пусть будут х, у, z — прямоугольные координаты тела, X, У, Z —координаты Земли, те и другие относительно центра Солнца; направление осей может быть взято любое. Проведём через центр Земли оси, параллельные предыдущим, и обо- значим буквами $, т], Z соответствующие координаты тела, тогда Г!=У-У, (3.1) C = z-Z, J Теперь допустим, что наши оси ориентированы по главным направлениям эклиптикальной системы координат, как это было сделано в § 18. Мы имели (2.61): х = г cos Ь cos Z, г/= г cos fe sin Z, (3.2) z — г sin b. J Обозначая аналогичные координаты Земли относительно Солнца через /?, L, В и тела относительно Земли через
§ 19] СВЯЗЬ МЕЖДУ ГЕЛИО- И ГЕОЦЕНТРИЧЕСКИМИ КООРДИНАТАМИ 55 р, X, р, получим: X = R cos В cos £, j Y = R cos В sin £, [> (3.3) Z = /?sinB, J £ = pcospcosk, "j V] = p cos p sink, [> (3.4) s = psinp, J Подставляя (3.2), (3.3) и (3.4) в уравнения (3.1), полу- чим: р cos р cos к = г cos b cos I — R cos В cos £, р cos р sin к = г cos b sin I — R cos В sin £, I (3.5) р sin р = г sin b ~R sin В, J Такие уравнения имеют место при любом выборе начала счёта долгот; если за начало счёта долгот взять точку узла, то урав- нения (3.5) принимают вид: р cos р cos (X — Q) = г cos b cos (Z — <Q) — R cos В cos (£ — Q), р cos р sin (X — Q) = r cos b sin (Z — Q) — R cos В sin (L — Q), p sin p = r sin b — R sin B. (3-6) Это можно проверить так: умножим первое и втррое урав- нения (3.5) на +cosQ, соответственно, на + sin Q и сложим, а затем проделаем то же самое, взяв множителями — sin и + cos Q. На основании уравнений (2.60) получаем из уравнений (3.6): р cos р cos (к — <Q) = г cos u — R cos В cos (£—Q)» ] р cos р sin (к — Q) =rsin и cos i~R cos В sin (£ — Q), I (3.7) p sin p = r sin и sin l~R sin B. J Если считать долготы от точки с долготой £, уравнения (3.5) дают: г cos b cos (Z — £) = р cos Р cos (к £) + R cos В, г cos b sin (Z — £) = p cos p sin (k — £), r sin b = p sin p + R sin B. (3.8) Широты Земли относительно эклиптики очень малы, вслед- ствие этого всегда можно положить cos 5 = 1, а часто и вовсе
56 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III пренебречь широтой В\ в последнем случае вместо (3.7) и (3.8) будет: р cos р cos (к — <0,) = т cos и — R cos (Z. — Q), 1 р cos Р sin (к— <Q) = г sin и cos i — R sin (£ — Q), У (3.9) p sin p = r sin и sin Z; I r cos b cos (Z — L) = p cos p cos (k — Q) + R, ) r cos b sin (Z — L) = p cos p sin (k — <Q>), I (3.10) rsin b = psin p. I Именно эти две формы уравнений, связывающих гелиоцент- рические и геоцентрические координаты в эклиптикальной системе, наиболее употребительны на практике. В экваториальной системе координатами служат: прямое восхо- ждение а, которое отсчитывается от 0° до 360° или от О71 до 24h и склонение 5, изменяющееся от 0° до ± 90°. В этой системе мы направим ось х' к точке весеннего равноденствия (фиг. 8), ось у' — к точке а = 90°, 8 = 0°, ось zf — к северному полюсу экватора. Новых обозначений для гелиоцентрических и геоцентриче- ских экваториальных прямолинейных координат мы не вводим, сохранив за ними те же буквы х, у, z и 5, т], С, чтобы избе- жать цисания многочисленных букв с индексами. Кроме того,, вместо координат Земли введём, как это обычно принято, гео- центрические координаты Солнца X, Y, Z, равные по величине и противоположные по знаку гелиоцентрическим координатам Земли. Итак, у нас будет: 5 = х + X — р cos о cos a, "J т] = у + Y — р cos о sin а, I (3.11) С— z + Z = psin8, j где а и о —координаты тела на геоцентрической небесной сфере. Эти уравнения применяются при вычислении эфемерид. Экваториальная система осей получается, если повернуть эклиптикальную систему вокруг оси х на угол s, называемый наклонением эклиптики к экватору (фиг. 8). Обозначив временно эклиптикальные гелиоцентрические координаты тела через (я),, (у), (z), мы можем следовательно написать: х = (ж), У ~ (У) cos s “ (2) sin е> z = (у) sin s + (z) cos е. Подставим сюда вместо (х), (?/), (z) правые части уравнений (2.61); получим: х == г (cos и cos — 8*п 11 cos * sin y~r [cos и sin cos е + sin и (cos i cos cos г — sin Z sin e)], (3.12) z = r [cos и sin sin s + sin и (cos Z cos sin e + sin Z cos e)]. t
§Д9] СВЯЗЬ МЕЖДУ ГЁЛИО- И ГЕОЦЕНТРИЧЕСКИМИ КООРДИНАТАМИ 57 Положим далее: п sin N= sin i, n cos N = cos i cos , sin a sin A = cos Q, sin a cos A = — cos i sin Q, sin b sin В = sin <Q, cos e, sin b cos В = cos i cos Q cos e—sin i sin s = n cos(7V+e), sin c sin C = sin Q sin s, sin c cos C == cos i cos Q sin s^-sin i cos s = n sin (AT4~e)- Величины a, b, с, А, В, С называются постоянными Гаусса. Они выражаются только через элементы орбиты Z, <Q, и угол е, по- этому от времени явно не зависят. Всегда можно считать п, sin a, sin b, sin с положительными, поэтому знаки sin Л, cos Л и т. д. совпадают со знаками правых частей (3.13), и углы N, Л, В, С могут быть определены однозначно. Легко видеть, что постояньте Гаусса не все являются незави- симыми. Не останавливаясь на отыскании их геометрического смысла, что, вцрочем, представляет любопытную и не очень трудную задачу, укажем лишь, что между ними имеются [сле- дующие соотношения, которые могут служить контрольными формулами при вычислениях: sin2« + sin26 + sin2c = 2, (3.14) х . sin Ъ sin с sin (В — С) — tgt = ------------. (3.151 & sin a cos А ' z Первое из этих равенств получается просто, а вторая, более важная формула, контролирующая вычисление всех шести по- стоянных, выводится из (3.13) так: sin b sin с sin(B — С) = sin b sin В sin с cos С—sin b cos В sin с sin С = = sin Q [n sin (N + е) cos е — п cos (/V + s) sin е] = = sin Q п sin N — sin / sin откуда, после деления на уравнение для sin a cos Л, приходим к равенству (3.15). Пользуясь (3.13), мы можем написать вместо (3.12): х = г sin a sin (Л 4- и) = г sin a sin (Л + w + и), л у = r sin b sin (В + и) = г sin b sin (В + w + и), > (3.16} z = т sin с sin (С + и) — г sin с sin (С + ю + *?). J
.58 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III Сравнивая (3.16) и (3.11), имеем окончательно: р cos 8 cos а == г sin a sin (Л + оз + и) + X, ' р cos о sin а — г sin Ъ sin (В + °) + ) + Y, р sin 8 = г sin с sin (С + со + и) + Z. . (3.17) Для вычислений с логарифмами это особенно удобная форма, но для работы с арифмометром рациональнее её преобразовать далее. Очевидно, вместо (3.16) можно писать в развёрнутом виде х = sin a sin (Л + со) г cos v + sin a cos (Л 4- со) г sin v, у = sin b sin [В + cd) r cos v -I- sin b cos (B + co) r sin u, z = sin c sin (C -f- co) r cos v + sin c cos (C + cd) r sin u, или же x = Pxr cos и + Qxr sin u, 1 y = Pgr cosu + <?yr sinu, ? (3.18) z == Pzr cos v + Qzr sin u, J Эти выражения для x, у, z могут быть подставлены в уравне- ния (3.11): pcos8cosa = ArrcosD+()xrsinu + X, р cos 8 sin a = Руг cos v + Qyr sin v + Y, (3.19) p sin 6 = Pzr cos v + Qzr sin v + Z. J Все эти формы уравнений часто применяются. Далее мы находим при помощи (3.13): Рх = sin a sin (Л + w) = cos со cos Q — sin a) cos i sin , Py = sin b sin (B + co) — = (cos co sin + sin co cos i cos Q) cos г — sin a) sin i sin s, Pz — sin c sin (C + co) = = (cos a) sin Q + sin cd cos i cos Q) sin а + sin cd sin i cos a, Qx = sin a cos (A + <») = — sin cos Q — cos cd cosZ sin Q, (3.20) Qy = sin b cos (B + a>) = = (— sin eosin Q + coso)cos i cos Q) cos a — cos co sin i sin e, Qz = sin c cos (C + co) = = (— sin cosin Q + cos co cos i cos Q) sin a + cos co sin i cos a., Геометрический смысл величин P и Q, вытекает из равенств (3.18). Вообразим гелиоцентрическую координатную систему с, С, в которой ось £ направлена в точку перигелия, ось — в точ-
§ 20] О ВЛИЯНИИ ПРЕЦЕССИИ НА ЭЛЕМЕНТЫ ОРБИТЫ 59 ну орбиты с истинной аномалией и = 90°, ось. £ —по нормали к плоскости орбиты; тогда 5 = г cos и, т) = г sin v, Z - 0, а уравнения (3.18) дают преобразование координат с, в х, у, z, следовательно, Рх = cos (с, х), Qx = cos (у, х), Ру = cos (;, у), Qy = cos (т), у), Pz = COS (с, z), Qz = COS (iq, z). P„Py,Pz, Qx> Qu ’Qz называются также векторными элементами, так как они, очевидно, являются компонентами в системе х, у, z единичных векторов, направленных по осям с и тр Для них справедливы три соотношения Рх + P'i + Pl = l,Ql + Q2y + Qz = 1, PXQX + PyQy + PZQZ = 0, (3.21) которые (особенно третье) полезны для контроля вычислений. Мы видим, что шесть величин Р и Q выражаются только через три независимых угла <о, Q и /. § 20. О влиянии прецессии на элементы орбиты и векторные элементы Из-за перемещения основных координатных плоскостей в пространстве вследствие прецессии и нутации необходимо указать, к какому равноденствию относятся элементы орбиты ш, <0, и i, определяющие её пространственное расположение, а также зависящие от них гауссовы постоянные, или векторные элементы. Разумеется, к тому же самому равноденствию долж- ны относиться координаты Земли L,B, X, У,7, и при вычисле- ниях следует обращать внимание, не нарушено ли это условие. В настоящее время в проблемах теоретической астрономии координатная система всегда относится либо к среднему равно- денствию начала года, в котором произведены наблюдения над светилом, либо к нормальному равноденствию, т. е. 1925,0 до 1937 г. включительно, а позднее —1950,0. Поэтому нет надоб- ности считаться с нутацией и важно лишь рассмотреть влия- ние прецессии на интересующие нас элементы, если возникает потребность переноса элементов орбиты с равноденствия одной эпохи на другую. Основные определения и вывод последующих формул даются в сферической астрономии, а здесь их достаточно привести в том виде, как они применяются в наших задачах. Пусть элементы орбиты <о, относятся к эпохе t; те же элементы, отнесённые к эпохе tQ и —у (*+ *<>)»• отметим
60 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III индексами 0 и 1. Тогда для эклиптикальных элементов фор- мулы прецессии будут: со = (оо Д-тт cosec Zi sin (II— ftj (t —10), ^=^0 + [p —« Ctgi, sin(n—^,1)] (t — t0), t = i0 — ft cos (П — Qi) (/— ?0), (3.22) и для экваториальных элементов: со' = со' + п cosec Z' cos ftj (Z — Zo), ) Q'= Qo + (^ — nctg^cos^) (t - Zo), } (3.23) /' = V — n sin Qi (Z — Zo); J При этом p обозначает годовую общую прецессию по долготе, тс—годовое изменение наклонения эклиптики относительно эклиптики основной эпохи (1850,0), II — долготу восходящего узла эклиптики относительно эклиптики 1850, 0, т и п —годо- вую прецессию по прямому восхождению и соответственно по склонению. Промежуток времени t —10 выражается в тропиче- ских годах; величины р, тг, П, zzz, /г обычно берутся из таблиц ([13, 19, 32] и табл. VIII этой книги), причём аргументом слу- жит Сначала ft^,^ неизвестны, и мы в первом приближе- нии берём со1 = соо, Q!=Qo, Z = Zo; затем, вычислив <d, ft,г, делаем второе приближение, полагая 1 ®1 = Y(и + шо)> ^.1 = у(^ + Ю, г’1= 2 (* + *<•)• Отметим, что М. Ф. Субботин даёт таблицу приближённых годовых изменений эклиптикальных элементов орбиты [13], а в курсе А. Я. Орлова и Б. А. Орлова имеются специальные таблицы для редукции от эпохи к нормальной эпохе 1950,0 и обратно; эти таблицы могут несколько сократить вычисления [10]. Перенос векторных элементов от одной эпохи к другой есть частный случай преобразования прямоугольных координат. Напишем соответствующие формулы: % ^о-^х “Ь X + 1 у = xaXlJ + y0Yu + z0Z!l, (3.24) z xQXz y0Yz -|- z^Zz, Очевидно, величины Хх, Yх, Zx являются косинусами углов, образованных осью х с осями х0, yQ1 z0 и т. д. В нашем слу- чае система х, у, z есть экваториальная система осей эпохи t, система xQ,y^zQ. относится к эпохе tQ. Уравнения (3.24) могут служить для переноса от равноденствия эпохи t0 к равноденст- вию эпохи t как прямоугольных гелиоцентрических или геоцен-
21] ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ ДЛЯ ЭЛЛИПТИЧ. ОРБИТЫ 61. трических экваториальных координат, так и векторных элемен- тов Px,Pij,Pz И Qx, Qy, Q,. Для обратного перехода от эпохи t к эпохе t0 будут иметь место уравнения: ^0 У^У ”i" ^^2» 1 y0 = xYx + yYv+zYz, (3.25) z0 = xZx + yZ.j + zZz. J Значения Xx, ... даются в упомянутых нами таблицах для равноденствий t0 = 1925,0 и /0 = 1950, 0 (см. также табл. X). Пример. Элементы кометы Брукса «0 = 195’40'56",70, ] = 1774,2'23",63, 1 1950,0 г0= 5’32'47",28. I перевести на равноденствие 1939,0, пользуясь таблицами М. Ф. Суббо- тина. рш= — 0°, 00008 о>!= 195’40',9 cosec i, 1,0148 р = +50",2663 Табл. IX Pq =+0°>01404 ctg ч 1,0128 ?i=-0°, 00013 5’32',8 sin (П-Q^ 8,7564n р ~ = ° G + 0",2767 + 50",5430 i1 = 1944,5 те to= 5,5 cos(fl <0,г) «^-(,>0= +0°,0004 = 0',0 . те = 0",4708 t-tQ- -0°,0772 =-4,6 11 = 174°, 358 i1- i0 = + 0°,0007 =0,0 П = 174°21' ,5 9,6728 рш = —0",2780 9,9993 pi = — O",47OO 11 <Q-<Qo=-9'15"’97 O) — <D0 = +3",06 i- i0= +5",17 о = 195°40'59",76 > Q = 177°33' 7",66 I 1939j0 i= 5°32'52".45 ' Здесь, как и далее при логарифмических вычислениях, рядом с ве- личинами, где не написаны знаки равенства, фигурируют не числа, а логарифмы. § 21. Вычисление гелиоцентрических координат для эллиптической и круговой орбит Формулы, дающие решение этой задачи, а именно, формулы (2.46), (2.45) и (2.39), были нами уже получены; они сведены в конце § 20. Необходимо, однако, дать некоторые практи- ческие указания к вычислениям по ним. Массы малых планет и комет нечувствительны в сравне- нии с массой Солнца. Самый крупный астероид, Церера, имеет, по оценке Рёсселла, массу около 4 • 10-10 массы Солнца; таким образом, при современной точностй наблюдений и теории (и, вероятно, ещё надолго) мы должны всегда вместо 1±т
62 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ill брать просто 1. Величины рь и к в уравнении (2.46) обе имеют смысл углового перемещения по орбите за сутки: первая из них по определению, а вторая на основании уравнения (2.25). Если мы в нём положим zn = O, то к явится средним суточным движением планеты (фиктивной) с бесконечно малой массой и полуосью орбиты, равной астрономической единице. Чтобы получить pt не в отвлечённой мере, а в секундах или в гра- дусах, следует и к выразить в этих же единицах, что даст Л" = Л:агс 1" = 3548",187607 =[3,5500066], к° = к : аге 1° = 0°,9856076686 = [9,9937041], где числа в прямых скобках обозначают логарифмы соответ- ственных чисел. Заметим, что к" лишь на 0",005 меньше сред- него суточного движения Земли. Таким образом, вместо (2.46) мы примем „ к" или (3.26) в зависимости от того, какими таблицами мы намерены поль- зоваться при дальнейших вычислениях — дающими тригоно- метрические функции для секунд или для долей градуса. После этого в уравнении Кеплера М получится в той же мере, поэтому слева в члене е sin Е нужно брать эксцентриси- тет в секундах или градусах е" =-- 206264",81 е = [5,3144251] е е = [1,7581226] Решение уравнения Кеплера Я-е sin £ = (3.27) поскольку оно является в отношении Е трансцендентным, должно идти путём последовательных приближений. Для оты- скания первого приближения лучше всего воспользоваться таблицами, дающими Е (или иногда Е — М) по аргументам е и М. Таких таблиц существует довольно много ([10, 13, 15, 18, 19] и табл. XI); они прилагаются к ряду курсов теорети- ческой астрономии. Наиболее подробны и удобны специаль- ные таблицы Остранда. Можно пользоваться для этой цели и графиками, но последние имеют заметно меньшую точность. С достаточно высокой точностью (особенно при небольших эксцентриситетах) решение кеплерова уравнения может быть также получено путём его замены приближёнными соотноше-
§ 21] ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКИЕ координаты для эллишич. орбиты 63- ниями, которые решаются прямо. Подобных способов также имеется много, и наиболее употребительные из них излага- ются в сочинениях по теоретической астрономии, но здесь мы их не будем рассматривать, так как, невидимому, ими почти никогда не приходится пользоваться на деле, а особого теоретического интереса они не представляют. В тех редких слу- чаях, когда под руками может не оказаться таблиц, проще всего начинать приближения с любого значения Е, взятого на-глаз, или, при отсутствии навыка, положить Е—М. Значениям средней аномалии 360° — М, или — М соответ- ствуют 360°—Е, или —поэтому любые таблицы или графики могут быть ограничены пределами 0° и 180° для М и Е. Исправление приближённого Е облегчается применением dE производной P = Пусть в первом приближении было при- нято значение Ег\ с ним вычисляется по уравнению Кеплера М1У так что Е1 — esin Е1 = М1. Тогда, пренебрегая высшими порядками М — М^ мы будем иметь Л = Е1 + Р(М-М1), (3.28). где, очевидно, ^Y-JcosE • (З-29) Полученное значение Е снова подставляется в уравнение Кеплера, и если оно не удовлетворяется, приём повторяется. Вычислять F по формуле (3.29) не стоит: во-первых, и она мо- жет быть табулирована [19], во-вторых, её легко взять из таблиц, дающих Е по аргументу М, так как разность последовательных значений Е, делённая на интервал аргумента, как раз равна F. Пример. Даны е = 0,627411, М = 296° 18' 40",6. Приближённое значение Е отыскиваем по таблице М. Ф. Субботина [13]. При интерполировании и других вспомогательных расчётах удоб- но пользоваться логарифмической линейкой. Так как таблица даёт не Е, а Е — М, то для нахождения F здесь необходимо брать разность со- седних значений Е<—М, увеличенную на единицу. Мы вычисляем сначала с помощью арифмометра 206264,81 е = 129412",8.- Находим Е = — 35°,47 = — 35°28', F = 0,91. Дальнейшая схема решения с лед^ющая: i Ei sin Ei e" sin Ei Ei-Mi Mt M — Mt F (M — Mi) 1 260°51' -0,987275 -127766",0 — 35°29'23",0 296°20'26",0 -1'45",4 -1'36",0 2 260°49'24",0 -0,987201 -127756",4 — 35°29'16",4 296°18'40",4 +0",2 +0",2 3 260°49'24",2 -0,987201 -35э2 )'16",4 296°18'40",6 0 Величина E3 и будет искомым значением эксцентрической аномалии
64 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл III Пример на вычисление с логарифмами. Даны = 26°Э'5",47, М = 36°40'19,,,71. sin ? 9,6441883 1 : arc 1" 5,3144251 е" 4,9536139 Е 58°8' sin Я 9,9290504 е" sin Е 4,8876643 Е—М = 21°26'48",36 (М)= 36°4Г11",64 М-(М)= -51",93 F[M — (M)] = —68",О е = 0,441 Е-М= 4-21°,47 = 4-2Г23' F = l,31 58°6'52",0 53°6'52",30 9,9289616 9,9289617 4,8875752 4,8875756 21°26'32",52 2Г26'32",59 36°40'19",48 Збэ40'19",71 4-0",23 0 4-0",30 Из всех формул для вычисления г и v обычно удобно пользо- ваться выражениями (2.39): г sin v = a cos ср sin Е = а}/' 1 — е2 sin Е, ) г cosu = а (cos 7? — sin ср) = a (cos 2? — е), j \ ) а затем отыскивать гелиоцентрические координаты по (3.16) и (3.18), причём в правые части (3.18) можно подставить (3.30), что даст: х = аРх (cos Е — е) + a cos <р Qx sin Е, у =. аРу (cos Е — е) + a cos <р Qy sin Е, z = aPz (cos Е — е) + a cos ср Qz sin Е. Обозначая Ах = аРх, Bx = acos<?Qx1 Aj^aPy, Bg=acos4>Qyi Az = aPz, Bz = a cos Qz, , мы можем написать: x = Ax (cos E — e) + Bx sin E, 1 у = Ay (cos E — e) + By sin E, z-Az{cosE — e)A-Bz sinE. , (3.31) (3.32) (3.33) Для вычисления с логарифмами в свою. очередь можно вывести подобные . формулы вместо (3.16) и тем самым заменить г и v через Е, но употреблять их значительно менее удобно, чем (3.33). Если не требуется большой точности, а также эксцентри- ситет орбиты не очень велик, вычисление гелиоцентрических координат может быть несколько сокращено за счёт примене- ния специальных таблиц, дающих прямо по аргументам М и е (или ср) некоторые выражения, зависящие от г и v. Для вычислений со счётной машиной можно пользоваться таблицами Иннеса, содержащими пятизначные значения
§ 22] ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ ДЛЯ ПАРАБОЛИЧ. ОРБИТЫ 65 ~ cos v и у sin (обозначенные через X и Y) для всех значе- ний е от 0,01 до 1,00 [25]. Таблица Штраке даёт эти же вели- чины с четырьмя знаками, но лишь до ср = 25°. Для вычисле- ний с четырёхзначными логарифмами предназначены таблицы Петерса, дающие v — М и 1g до <р=24° ([31,38]; см. также таблицы Штраке с тремя знаками [37]). Пользуясь величинами С — cos и; 5 = у sin и, (3.34) можно на основании (3.30) переписать (3.31) в таком виде: х = АХС BXS, y = AyC + B'yS, У (3.35) + J где АХ =Z Х> aQx> 1 Ау = аРу, By = aQy, У (3.36) Az = aPz, B'z = aQz. I Не следует переоценивать экономию времени, которая может быть достигнута с помощью этих таблиц, так как интерполя- ция в них довольно неприятна. Что касается круговых орбит, то они, как правило, служат для вычисления положений лишь с ограниченной точностью. Фор- мулы (2.46) и (2.49) позволяют найти и, В уравнениях (3.16) нужно, конечно, заменить г через а. В формулах (3.18) и (3.20) угол со не определяется, и этим произволом можно восполь- зоваться в дальнейшем для удобного получения векторных элементов; считая тогда условно и от некоторой точки II, мы будем иметь: х = аРх cos v aQx sin и, у = аРу cos и + aQy sin и, ? (3.37) z = aPz cos v + aQz sin r. J § 22. Вычисление гелиоцентрических координат для параболической орбиты Уравнение (2.51) lC5(lgA„ + llg-4c)=^=« (3.38) 4. 1 может, конечно, решаться в отношении tg у и и алгебраическим 5 А. Д. Дубяго
66 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл* III путём, но гораздо проще применять таблицы, дающие и по аргу- менту 71/, или, иногда, наоборот. Наиболее подробна и удобна для пользования, в особенности если вычисления ведутся с по- вышенной точностью, таблица Оипольцера [30], дающая 7J/ или lg М для значений и от 0° до 176° через 10". Имеется много других таблиц, но менее подробных; они входят во все сбор- ники таблиц по теоретической астрономии и иногда называются таблицами Баркера, потому что одна из первых таблиц для параболического движения была опубликована в 1757 г. Бар- кером (табл. XIII). Радиус-вектор отыскивается по формуле (2.50) r = q sec2 1 v = у tg2 , (3.39) после чего можно пользоваться уравнениями (3.16). Впрочем, удобнее, не вычисляя г,^написать их в виде 2=gsin6fstn(A + o) + u)sec2 -i-u, 1 1 । 7/ = £Stn6sin(B + a) + D) sec2 — v, J> (3.40) I z = q sin c sin (С + о + v) sec2 — v, причём величины q sin а и т. д. находятся для данной орбиты раз навсегда. Для вычислений с арифмометром лучше употреблять tg вместо и. Обозначая °=tg 4v (з-41) и обращаясь к (3.39), мы видим, что г cos v = q sec2 у u c°s2 у v ~ = ® ~ °2)’ 1.1 1 г sin d = 2q sec2 —d sin — v cos у v= 2q<s, следовательно, вместо (3.18) будет: x = ax (1 — <зг) + Ьх<з, y = ay (1 — <52)4-6ya, > z=az (1 — a2) + bjs, ^Х = 4^bx=2qQx, ay = qPy > by = 2qQy, az=qPz, t»2 = 2qQ;. . (3.42) (3.43)
§ 23] ГЕЛЛОЦЕНТРИЧ. КООРД. ДЛЯ ОРБИТ, БЛИЗКИХ К ПАРАБОЛЕ 67 Величина о даётся по аргументу М в таблицах, приложен- ных к курсам М. Ф. Субботина и А. Я. Орлова [10,13], и в других собраниях таблиц. Заметим, что М обозначается у М. Ф. Субботина через В. В конце этой книги даны таблицы М по аргументу о (табл. XII); такое устройство таблиц позво- ляет дать их с достаточной (семизначной) точностью на всём протяжении аргумента. Третья разность, как вйдно из формы уравнения (3.38), постоянна и её не приходится учитывать при употреблении таблицы. Ближе к концу таблицы можно нахо- дить М или обратно а более, чем с семью знаками. Такие случаи встретятся для комет с малым расстоянием перигелия; множители ах, Ьх и т. д. будут малы, напротив, а и особенно 1 — а2 — велики. Для отыскания координат х, у1 z с семизначной точностью потребуется знать о точнее, чем до семи знаков: этому требованию и отвечает таблица. Если и приближается к 180°, любые таблицы, дающие связь между v и М, становятся неудобными потому, что М начинает при этом очень быстро возрастать, а для v = 180° М = со. Предлагались простые способы обойти это затруднение, но едва ли стоит на них останавливаться, так как подобные случаи могут встретиться крайне редко. § 23. Вычисление гелиоцентрических координат для орбит, близких к параболе Многие кометы движутся по эллиптическим или гиперболи- ческим орбитам с эксцентриситетом, незначительно отлича- ющимся от единицы. Формулы, выведенные нами для нахож- дения гиг, становятся неудобными в их обычном вйде. Дейст- вительно, если в уравнении Кеплера (2.43): Е — е sin Е = (£ — 71) = М а 12 е стремится к единице, а — к бесконечности, левая часть ста- новится малой разностью двух близких величин, что всегда невыгодно для решения уравнений. Брунс показал {18], что это неудобство можно обойти, представив уравнение Кеплера в виде М = Е — sin Е + (1 — е) sin Е. Если иметь средства для быстрого и точного нахождения Е — sin Л*, потери точности не произойдёт, ибо (1 — e)sin2? всегда мало и может быть вычислено вполне надёжно. Тем не менее, едва ли удастся избегнуть при этом кропотливых выкладок. 5*
68 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ш Почти все другие существующие способы дают непосред- 1 ственно v или tg у v, что достаточно и для нахождения г. Таков классический способ Гаусса, излагаемый, в частности, в курсе А. Я. Орлова и Б. А. Орлова [10], остроумный способ М. А. Вильева для эллипсов, близких к параболе [2], а также способ, предложенный М. Ф. Субботиным [13,14]. Эти способы идут путём последовательных приближений, правда быстро сходящихся. В других способах истинная аномалия получается прямым вычислением, но зато не всегда обеспечивается нужная точность. Вполне точен и удобен для вычислений прямой спо- соб Оппольцера. Он требует довольно обширных таблиц [30]; в конце этой книги они даются в сокращённом виде. Вывод необходимых формул у Оппольцера достаточно длинен, и мы изложим здесь лишь его принципиальные моменты. Из уравнений (2.35) и (2.36) 14-е cos v ’ г2 dv = к\^р dt следует (1 + е cos и)2 ’ (Ъ&к) причём справа надлежит ещё подразумевать постоянную инте- грирования. Полагая, как и прежде, s — tg — v, мы будем иметь , dv 1 4- а2 , da = ----j— = -у- dv, 2 cos2 — v Вводя о вместо v в качестве переменной интегрирования, мы получим (3.44) в виде kt _ С (1 + a2) d<s ~~' [1 + « + (!-«)?Г2 ’ Далее заменим р через q — перигелийное расстояние: р = а(1-е2) = ?(1-|-е) (3.45) и введём для сокращения обозначение е = (3-46)
§ 23] ГЕЛИОЦЕНТР. КООРДИНАТЫ ДЛЯ ОРБИТ, БЛИЗКИХ К ПАРАБОЛЕ 69 После умножения обеих частей на (14-е)2 предыдущий интеграл запишется так: /ft j/* 1 -|“ в Г б/с . Г G2 б/с /0 / rj. = J (14-ea2)2± J (1 + gG2)2 • 1 > Интегрирование этого выражения можно провести в конеч- ном виде, и это дало бы нам формулы движения по эллипсу и гиперболе, но сейчас они не нужны. Если же положить е = 0, т. е. е=1, немедленно получится обычное кубическое уравнение для а в параболическом движении. Так как пара- бола может теперь рассматриваться как частный случай, то мы будем интегрировать (3.47), разлагая под интегральные выраже- ния в ряды по степеням ее2, что даст + (3.48) Постоянную интеграции считаем равной нулю, при этом t будет отсчитываться от момента прохождения через перигелий, когда, очевидно, з = 0. Для удобного решения этого уравнения относительно з Оппольцер вводит две новых неизвестных х и f, определяемых двумя произвольными условиями. Во-первых, они удовлетво- ряют уравнению - /1+е = х + 1 (3.49) Если умножить обе части этого уравнения на /, оно будет иметь форму обычного параболического уравнения (3.38), только вместо tg-|-u войдёт /ж и вместо М войдёт "4“1/ и если 72 / будет известно, можно для нахождения fx применить таблицу Баркера. Во-вторых, должно существовать следующее соотношение между а и х: а = х (1 4- А^х2 4- Л2е2#4 4- ...), (3.50) в котором Alf А2, ... являются функциями только от е. Заменяя левую часть (3.48) при помощи условия (3.49) и подставляя справа вместо о его выражение через х, даваемое условием (3.50), мы найдём + 1>{(Ч-2Л, + |)е!+(л,(3.51;
70 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III откуда при помощи способа неопределённых коэффициентов получим /2 = 1 + Зе , (3.52) и тем же путём после обширных и сложных выкладок, которые Оппольцер подробно излагает, могут быть найдены коэффициенты Лп Л2,-... в виде рядов по степеням е: л _ 2 2 52 5 175® 7875S А 37 128 ~ 175 7875 s (3.53) Тем самым в основном задача решена, так как теперь при помощи (3.52) и (3.53) величина / может быть табулирована как функция от а, затем, как мы уже видели выше, fx нахо- дится по таблице Баркера, после чего остаётся, пользуясь 1 уравнением (3.50), получить a = tgyU по найденному х, чего, впрочем, прямо сделать нельзя, так как на практике это потребовало бы слишком обширных таблиц с двумя входами: по х и е. Этот этап решения задачи требует дополнительных преобразований. Пользуясь выражениями (3.53), перепишем уравнение (3.50) в следующем виде: g = х (1 + Агех2 + А2е2х* + . . .) = причём здесь мы отбросим для простоты все члены сг3 и выше. Положим п 5 л л 1 ~ 26 ° 35 е 1575 n = Dex2. (3.55) тогда (3.54) даст нам с той же точностью о = а:(1+тп+^п2+-") ’ или, если положить G=l + |n + ^n’+..., (3.56) где коэффициенты, кроме первого — свободные члены разложе- ний (3.53), то можно написать c = xG, (3.57)
§ 23] ГЕЛИОЦЕНТР.ЦКООРДИНАТЫ ДЛЯ ОРБИТ, БЛИЗКИХ К ПАРАБОЛЕ 71 причём G есть функция только от п. Удобство полученного сейчас выражения состоит в том, что оно с очень большой степенью приближения определяет значение о и для большин- ства реальных случаев даёт верный до семи знаков результат. Но если положить для полной строгости g=xGH, (3.58) где Н является функцией от х и s — обеих переменных, вхо- дящих в исходное уравнение (3.50), или же, что безразлично, от п и е, то Н будет очень мало отличаться от единицы. Найти явное выражение для Н довольно трудно, и Опполь- цер предпочитает получать Н из (3.58) путём сравнения мно- гих значений о, вычисленных, с одной стороны, по форму- ле (3.57), а с другой стороны, по точному уравнению (3.50). В конце этой книги приложены таблицы; дающие / и D по аргументу е (табл. XIV), G по аргументу п (табл. XV) и Я по аргументам е и п (табл. XVI), причём последняя величина выра- жена в седьмом знаке логарифма. Таблицы эти охватывают все случаи, в которых нельзя с удобством пользоваться обыч- ными формулами для вычисления и; они заимствованы у Опполь- цера и сокращены в объёме: именно, пределы по е взяты от —0,03 (е=1,10) до + 0,15 (е = 0,74) и по пот — 0,15до + 0,15. Полагая приближённо G, Я, D равными единице, мы видим, что n = Dsxz^ stg2yU = tg2y£', откуда следует, что взятому нами верхнему пределу соответ- ствует tg2yJe = 0,15, £ = ±42°, то-есть, Р__ *1___ 1 %: 3 8 — 1 — е cos Е ~~ 1 — cos Е ~~ ’ 1 но при этих условиях уже можно пользоваться без больших затруднений уравнением Кеплера в его обычной форме. Глав- ная трудность в его решении возникает из-за слишком больших значений F, создающих неуверенность в отыскании точного зна- чения Е по заданному М, трудность, которая, если не прибе- гать к таблицам с большим числом знаков, могла бы быть устранена только искусственными преобразованиями. Мы только что видели, что эта трудность отпадает для таких значений Е, при которых cos Е заметно меньше единицы, но не лишним будет заметить, что для орбит, весьма близких к параболе, это могло бы иметь место лишь для момента, очень далеко отстоящего от даты перигелия.
72 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III Итак, у нас будут следующие окончательные формулы. Даны е, q, t; находим -ф. ₽=•*> <з-59> Эти величины для данной орбиты постоянны. Для каждого положения вычисляем M = at (3.60) и по таблице Баркера берём и, обозначая его го, так как оно здесь не представляет истинной аномалии. Затем x=^ = tg-^-zo, п = $х2, f ; (3.6i) a —tgy v — xGH. Для радиуса-вектора мы будем иметь согласно (3.45) и (3.46) г = д(1 + в) д(1+е) = д (1 + С2) i + е cos v 1 — с2 1 + sc2 1+е Г+Т2 Можно также найти (3.62) г cos v : <? (1 - °8) 1 4- EG2 г sin о = 2q<3 1 + EG2 ’ (3.63) Вычисление прямоугольных координат х, у, z по г и и про- исходит при помощи постоянных Гаусса, так же как и для эллипса. Для вычисления с арифмометром служат формулы (3.63) и основные уравнения (3.18). Пример. Комета 1942 f Тевзадзе 2. Даны е = 0,992172, 1g д = 0,131499, t = = 90,28133. 1-е 7,893651 t 1,955598 G 9,790995 1 + е 0,299327 Табл. м 1,756814 V 63Q25'58"2 £ 7,594324 Баркера w 63°19'17",0 G2 9,581990 £= • 4- 0,0039294 w 9,790050 EG2 7,176314 табл.I | р 9,999316 X 9,790734 1 4- G2 0,140488 9,999951 X2 9,581468 1 4- EG2 0,000651 1 : д* 9,802752 n 7,175743 r 0,271336 1/1 + е V 2 9,999148 n - = + 0,0014988 а 9,801216 G 0,000261 7,594275 H 0 Обратная задача —найти время прохождения через периге- лий, зная е, q и v — решается много проще. Перепишем уравне-
§ 24] ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭФЕМЕРИД 73 ние (3.48) в следующем виде: I /1 + е __ £ С1 3_ g2(j4 _ . . 3 92 аУ- j3+ ,.)C»=Pl6 + P3a». (3.64) Здесь Pi и Р3 являются функциями ез2 и могут быть табу- лированы по этому аргументу, что и сделано в табл. XVII, также заимствованной у Оппольцера. Если теперь t считать не от момента прохождения через перигелий Ф, а в обычном смысле, то в левой части (3.64) вместо t будет фигурировать £ — Т и мы можем легко найти Z: (3.65) причём, очевидно, надо до этого вычислить во2. Для только что приведённого примера Даются е= 0,992172, lg q = 0,131499, вычисления расположатся так: и = 63°25'58" ,2 £ 7,594324 ___0,1972'18 0,149664 q* : У" 1 + 0,047584 g 9,790995 с2 9,581990 с3 9,372985 so2 7,176314 £G2 = + 0,0015008 Табл. Г Рг 2,065014 XVII | Р3 1,587546 PiG 1,856099 P3g3 0,960531 3 1,908014 t-T 1,955598 £-Т = 90,28140 § 24. Нахождение отдельных геоцентрических положений и вычисление эфемерид В предыдущих параграфах уже содержится почти всё необ- ходимое для вычисления геоцентрических положений малых планет и комет. В зависимости от задачи, которую мы себе ставим, речь может идти о вычислении отдельных положений светила или целой последовательности таких положений, отде- лённых равными промежутками времени, так называемой эфеме- риды, причём, однако, существенной разницы в вычислениях не будет. Ниже даётся сводка формул и некоторые практические ука- зания, которые могут быть полезны при вычислении эфемерид или изолированных положений. Если не даны постоянные Гаусса или векторные элементы, их следует предварительно найти по элементам орбиты со, г; эта операция проделывается для данной орбиты один раз вне зависимости от того, сколько положений надо вычислить. Вычисления эти требуют известного времени и должны быть
ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ill хорошо проконтролированы. Если надо найти не более трёх- четырёх положений светила, можно вовсе не вычислять посто- янных Гаусса, применив эклиптикальные координаты и фор- мулы (3.8). При вычислении отдельных положений контроль отсутствует; ввиду этого следует тщательно проверить все вычисления и убедиться в их правильности. Вычисляя эфемериду, мы можем провести контроль на любом этапе, следя по разностям, насколько правильно меняются от одного момента к другому все входящие в вычисление величины. Отдельные геоцентрические положения и эфемериды вычис- ляются либо с целью сравнения их с наблюдениями, либо для того, чтобы заранее указать наблюдателям видимый путь све- тила на будущее время и этим облегчить его отыскание (разы- скные эфемериды). В первом случае точность должна приспо- собляться к точности наблюдений, т. е. по большей части необходимо вести вычисления с шестью или семью знаками; во втором случае достаточно четырёх или, в крайнем случае, пяти знаков, что будет соответствовать примерно 1' на небес- ной сфере. Приступая к вычислению эфемериды, следует обратить вни- мание на выбор интервала между отдельными датами. При точных (шестизначных) вычислениях для малых планет берутся четырёхдневные интервалы, для комет интервал обычно должен быть уменьшен до двух дней, но иногда — при быстром геоцен- трическом движении, или приближении к полюсу — приходится вычислять с гораздо более короткими интервалами. При про- межутках свыше 4 дней начинает заметно сказываться коротко- периодическое лунное неравенство в долготе Земли, нарушая плавный ход эфемеридных геоцентрических координат. Для объектов, близко подходящих к Земле, или если требуется повышенная точность (окончательная орбита), вычисления ведутся с семью знаками. Для разыскных эфемерид, дающих небольшую точность, интервал часто может быть увеличен до 8 дней (как правило, для малых планет) и даже до 16 дней; впрочем, и здесь для комет иногда приходится брать малые интервалы: А. Вспомогательные величины. Для вычислений с арифмо- метром векторные элементы обычно заимствуются из вычисле- ния орбиты. Если предполагают вести вычисления с помощью таблиц Иннеса или Штраке, нужны величины А и В'\ для параболической орбиты —а и Ь. Векторные элементы, равно как и (о, i и координаты Солнца X, У, Z относятся к одной системе координат, привязанной или к среднему равноденствию начала года наблюдений, или к нормальному равноденствию 1925,0 (до 1937 г.) и 1950,0 (с 1938 г).
§ 24] ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭФЕМЕРИД 75 Если эти величины не даны, они вычисляются по следую- щим формулам: 04 = sin ft sin cd, Рх = р2 — ах cos /, а2 = sin ft cosco, Ру = (а2 + pi cos/) cose —уг sin a, = cos ft sin Pz = (а2 + Pi cos 0 sin 3 + Yi cos e> P2 = cos ft cosco, Qx= — Pi — a2 cos/, Yx = sin i sin co, Qy = (— ax + P2 cos i) cos e — y2 sin e, y2 = sin i cos co, Qz = (— cq + p2 cos i) sin a + y2 cos e, Ax — aPx"> Bx = a cos cp^T, Bx = aQx, dx = qPx, bx = 2qQxl Ay = aPy, By^acos^Qy, B'y = aQy, ay=qPy, blJ=2qQyi Az = aPz, Bz = a cos yQz, B'z = aQz, az = qPz, bz = 2qQz. (I) Контроль: Ql+Q* 2y + Q\=^. PxQx+P,Qy+PzQz = ^^ Ar + ^ + ^z = fl2’ Bl + B2v + B^ = a2 cos2?, B^ + B'J + B^a2, AxBx + AliB. + AzBz = 01 AxB'x + AyBfy + AzB; = Q. al + % + ^ =q\ + b2y +bi = iq\ axbx + ayby + azbz = (), Об учёте прецессии см. § 20, причём данные там фор- мулы применяются без изменений для любой тройки векторных элементов. При пользовании логарифмами вычисляются постоянные Гаусса п sin N = sin i п cos N = cos i cos ft, sin asin?l== cos ft, sin a cos4 = —cos / sin ft, Л' = 4 + со, Br = sin b sin В = sin ft cos a sin b cos В = n cos (TV + a), sin c sin C = sin ft sin a, sin c cos C = n sin (TV + e), jB-f-CO, C' = C-f-CD. 1 I Jz (la) )
76 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ill Контроль: sin Ъ sin с sin (В — С) ----=----Ч------------ = “- tg I, sin a cos А-----° sin2 а + sin2 b + sin2 с = 2. В. Эллиптические орбиты. Эфемерида дает п положений Mi — М * + р. Zo), ] Mk = Mt + (k-l)wy. (k= 1, 2, ..., п). j (И) Контроль: Mn=M0 + ^(tn — tQ). Последующие значения М получаются из предыдущих путём прибавления шр, где w — интервал эфемериды в сутках. Последнее Мп вычисляется сверх того непосредственно. £-esin£ = A/, (III) е° = 57,29578е = [1,7581226] е, е" = 206264,81е = [5,3144251] е. Для двух-трёх ] первых дат приближённые значения Ех берутся из таблиц Остранда; за неимением их — из любых дру- гих таблиц, дающих Е по аргументам М и е. Исправленное значение Е\ M^E^esinE, E~E1 = F (M-MJ. . О нахождении F см. § 21. Если нужно, приближения повто- ряются, пока уравнение Кеплера не удовлетворится в точ- ности. Для третьего, четвёртого и последующих моментов зна- чения Е приближённо даются экстраполяцией уже полученных значений с учётом высших разностей; плавный ход этих раз- ностей даёт контроль вычисления Е. При вычислении с арифмометром р cos В cos а = Ах (cos Е — е) + Вх sin Е + X, 1 р cos 3 sin а = Aif (cos Е — е) + Ву sin Е + Y, z (IV) р sin 8 = Az (cos Е — е) 4- Bz sin Е + Z. J Если пользуются таблицами Иннеса или Штраке, эксцент- рической аномалии отыскивать не надо. По аргументам е или и М таблицы дают С и S, после чего применяют формулы: р cos о cos а = АХС + B'XS + X, р cos 8 sin а = Ау С + B'yS + У, ’ р sin о = AZC 4“ ВZS Z. (IV')
§ 24] ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭФЕМЕРИД 77 При вычислении с логарифмами г sin и = a cos ф sin Е, 1 ( х (IVa) г cos и == a (cos Е —е); J р cos 8 cos a =rsin a sin (Ar -j-и) + Х, 1 р cos 8 sin а = г sin b sin (В' + и) + Y, ? (Va) p sin 8 = r sin c sin (C' + v) + Z. J Если имеются таблицы Петерса, берём v — М и 1g у по аргументам М и ср и находим и = Л/(и — М) и г = а , не вы- числяя эксцентрической аномалии. Полученные а и 8 контролируются разностями. Часто полезно знать значение р, которое отыскивается не более чем с тремя-четырьмя знаками. Если придётся сравнивать эфеме- риду с очень многочисленными наблюдениями, можно последо- вательным применением формул интерполяции на половину найти а и 8 на каждые сутки, что облегчает сравнение, однако прямой надобности в этом нет. С- Круговые орбиты. Точность —4 знака, интервал —8 дней; эфемерида может быть полезной лишь ненадолго после откры- тия новой планеты, пока отклонение от истинной орбиты не слишком заметно. О вычислении векторных элементов см. § 19. В гауссовых постоянных полагается <о = О «=«о + н(* —М, У + (* — *<>)• (П) При вычислении с арифмометром р cos 8 cos а = Ах cos и + В'х sin v -|- X, 'j р cos 8 sin а = Ay cos v + B'y sin v + Y, ! (III) p sin 8 = Az cos v + B'z sin v + Z. J Вычисляя с логарифмами, имеем: p cos 8 cos a = a sin a sin (A + и) + X, p cos 8 cos a = a sin b sin (B + u) -f- Y, z (Illa) p sin 8 — a sin c sin (C + u) -f- Z. J D. Параболические орбиты По аргументу М выбирается из таблиц Баркера и, или же используются таблицы, дающие a = tgyU.
78 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III При вычислении с арифмометром р cos 3 cos а = ах (1 — а2) + Ьх<з + X, р cos 3 sin а = ау (1 — о2) + 6уз +У, р sin 8 = az (1 — а2) + bz<s + Z. При вычислении с логарифмами 2 1 r = q sec2 — v, р cos 8 cos а = г sin a sin (А' + v) + X = = q sin a sin (А' + v) sec2 у v + X, p cos 8 sin a = r sin b sin (B' + u) + Y = = q sin b sin (Bf + r) sec2 у v + Y, p sin 8 = r sin c sin (C" + v) + Z = 1 = q sin c sin (C' + ») sec2 — v + Z. (HI) (lib) (IVa) Правые члены употребляются, если не нужно радиуса- вектора; gsina, t/sinft, #sinc вычисляются заранее. Контроль а и 8 по разностям. Е. Орбиты, близкие к параболе. Вычисление сначала ведётся с логарифмами. Дополнительные вспомогательные величины По таблицам Оппольцера или табл. XIV берутся / и D по аргументу е. Р=еР- <1а> Для каждого положения = (Па) по таблице Баркера берётся и, обозначаемое здесь через w. rr = tgyw, п = $х2. (Illa) Таблица XII даёт прямо х. По таблицам XV и XVI (или по таблицам Оппольцера) отыскиваются G (по аргументу п) и Н (по аргументам п и е) а = tg v xGH. (IVa)
§ 24] ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭФЕМЕРИД 79 Продолжая вычисление с арифмометром, имеем: q I - о2 г cos V = ---г2- , 1 + еа2 2qa Г siny— Т+^72 • р cos о cos а = Рхт cos и + Qxr sin v 4- X, ' р cos о sin а = Руг cos v + Qyr sin v 4- Y, p sin 3 = Pzr cos v + Qzr sin v + Z. , При вычислении с логарифмами 9 (! + °2) 1 + £G2 1 (IV) (V) (IVa) p cos 8 cos a = r sin a sin (A' + v) + X, ] p cos 8 sin a= r sin 6sin (j?'-|-d) + У, (Va) p sin 8 = r sin c sin (6" + v) + Z. J Контроль a и 8 по разностям. Сделаем ещё некоторые замечания, которые могут быть полезными. При вычислении отдельных положений с целью сравнения с наблюдениями требуется отыскивать координаты Солнца для моментов наблюдений. При интерполировании X, У. Z с шестью знаками можно применять любую интерполя- ционную формулу; в тех редких случаях, когда нужно иметь семь знаков, лучше пользоваться формулой Бесселя, ибо при этом третьи разности не окажут влияния на результат. Для контроля координат Солнца (операция, требующая большого внимания, так как ошибки при интерполировании нередки) можно проинтерполировать и радиус-вектор и воспользоваться формулой Х2 + У2 + 22 = 7?2. Можно также применить приём интерполирования Уиллиса, изложенный у М. Ф. Субботина [14]. Однако существенной эко- номии времени он не даёт, если при обычном интерполировании пользоваться таблицей готовых поправок за вторую разность. При сравнении эфемериды с наблюдениями необходимо учесть влияние аберрации и параллакса, о чём будет сказано в сле- дующей главе. Там же будут приведены соображения, кото- рыми приходится руководствоваться при определении протяже- ния эфемерид, предназначенных для поисков комет и малых планет; что же касается точной эфемериды, имеющей целью сравнение орбиты с наблюдениями, то она, конечно, должна охватывать весь период наблюдений с добавлением одного-двух запасных интервалов в начале и конце эфемериды, чтобы
80 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III последующая интерполяция эфемеридных данных на моменты первых и последних наблюдений не оказалась ненадёжной. Если наблюдения сделаны с большими перерывами, то и в эфеме- риде могут быть соответственные пропуски. Разыскные эфемериды не всегда вычисляются со вполне надёжными элементами и часто не сразу приводят к отыска- нию объекта (не говоря о том, когда поиски вообще не увенчи- ваются успехом). Наиболее сомнительный фактор — положение светила на орбите, так как ошибка в определении р- влияет на него пропорционально времени. Чтобы несколько облегчить задачу наблюдателей и сделать более уверенным идентифи- цирование какого-нибудь подозрительного объекта, вычисляется так называемая вариация. Варьируется средняя аномалия для малых планет или время прохождения через перигелий для комет. Если коорди- наты тела zk^_lf относящиеся к моменту соединить с координатами Солнца Хк, Yk, Zk для даты tk, это будет рав- носильно изменению Т на + и\ где w — интервал эфемериды, причём следует довести вычисление до конца — до получения а и о. Обозначая а7. и Ък координаты светила для момента tk, а изменённые его координаты через % и8у мы получим (для комет) var а = ——— , var о = ——-- , (3.66) w w v ' вариации а и о, соответствующие изменению Т на + 1 сутки. Эти вариации вычисляются через равные интервалы для всего протяжения эфемериды. Для малых планет вариация вычисляется иначе. Её обозна- чают и формула для неё Смысл этой вариации в том, что она даёт изменение 8, соответствующее изменению а на + Её вычисляют для начала и конца эфемериды или даже только для её середины. Разыскные эфемериды часто снабжаются указаниями на ожи- даемую яркость объекта. Для малых планет, отражающих сол- нечный свет, яркость J изменяется обратно пропорционально квадратам расстояний от Солнца и Земли, т. е. (3.68) Следовательно, при г = 1 и р=1 яркость планеты равна Jo; обозначая соответственную звёздную величину через gt имеем по закону Погсона 1g А = 0,4 (m-g), (3.69)
§ 24] ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭФЕМЕРИД 81 где звёздная величина т соответствует яркости J. На основа- нии (3.68) мы можем писать lg (rV) = 0,4(w —g), w = g + 5(lgr + lgp). (3.70) Для определения g привлекаются наблюдения яркости малых планет (обычно это грубые оценки); каждое наблюдение даёт т, a g находится по уравнению (3.70). Из всех определений берётся среднее. Если g известно, уравнение (3.70) служит для предвычисления т. Для общей характеристики яркости плане- ты вводится т0 —- величина её вт ак называемой средней оппо- зиции, для которой г = а, р = а —1. Это даёт m0 = g + 5[lga + lg(6z— 1)]. . (3.71) Изменение яркости комет не подчиняется общему закону. Далеко не всегда максимум яркости, редуцированной за изменение расстояния до Земли, совпадает с перигелием. Часто прини- мают, что яркость кометы изменяется приблизительно по закону; т = g + п 1g г + 5 1g р, (3.72) где п совместно с g выводится из наблюдений для каждой кометы отдельно. Среднее значение п по Бобровникову равно 8,3, по С. К. Всехсвятскому—около 9,0, однако отдельные значения весьма разнообразны, и среди них можно найти отри- цательные, что показывает, что яркость кометы убывала с при- ближением к -перигелию. Кроме того, у Комет наблюдаются и другие изменения блеска. Для периодических комет g заметно увеличивается (яркость ослабевает) на протяжении ряда обраще- ний и многие из комет со временем стали совершенно невидимыми для нас. Предсказывать яркость кометы на будущее появле- ние-дело ненадёжное и лучше ограничиться указанием г и р. Пример. Вычисление эфемериды малой планеты с помощью таблиц Штраке. Планета 1933 NA. Элементы 1933 Вс. вр. VII, 27,0 VIII, 4,0 VIII, 12,0 VIII,20,0VIII, 28,0 £0= 1933 июля 27,0 Вс. вр. М 13’9',2 15°31',2 17°53',3 20’15',3 22’37',3 МО = 13°9',2 С + 8071 + 7929 + 7766 +•7581 + 7375 <р = 8°59',4 6’ + 2648 + 3108 + 3558 + 3998 + 4427 Н=1065лг,252 X - 5604 -6675 -7625 -8437 - 9095 Ах = + 0,2775 4 А,.= - 2,0788 У + 7769 + 7008 + 6121 + 5122 + 4030 Z + 3370 + ^040 + 2655 + 2222 + 1748 = -0,7590 Р cos 5 cos а + 2487 + 2393 + 2392 + 2500 + 2733 >1933,0 Вх= +2,2096 р cos d sin а — 8432 -8798 -9248 - - 9767 - 1,0337 Bv = +0,2178 р sin 5 — 2197 - 2322 - 2488 - - 2688 - 2915 Bs = +0,2112 ) р cos $ + 8791 + 9117 + 9552 +1,0082 + 1,0693 Г а 286°26 285°13' 284’30' 284’22' 284°49' 1933,0 ] а 19/z5w,7 19й0™,9 18*58’”, 0 18*57’", 5 18л59™,3 1 $ —14°2' —14°17' —14°36' -14° 56' - 15°15' р 0,906 0,941 0,987 1 ,044 1,108 0 а. Д. Дубяго
82 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ш Пример. Комета 1946 Ь Пайдушаковой-Ротбарта. Элементы Т = 1946 мая 11,41722 Вс. ш =22° 15'36',8 1 Q = 301 16 28 ,6 >1946,0 i = 169 33 32 ,8 ‘ 7 = 1,018122 q 0,007799 q~ 0,003900 0,011699 sin i = е = 23°26'46", 7 sine 9,599762 cos 8 9,962574 sin «Q 9,931808n cos (Q 9,715285 cos i 9,992749л л sin N 9,258209 лсозТУ 9,708034л N=160°27'26",5 7V+e = 183 54 13 ,2 sin b sin В 9,894382л sin b cos В 9,732793л B = 235°25'16",9 sin & 9,978799 sin c sin С 9,531570л sin c cos С 8,566816 л С =263°48'36",8 sin с 9,534110 sin & sin с 9,512909 sin (2V+e) 8,833014л л 9,733802 cos (2V+e) 9,998991л Sin a sin А 9,715285 sin a cos А$,92Ь557п Л = 148°17'57",4 sin а 9,994727 sin (В—С) 9,677108л sin a cos А %92'i^n tgic 9,265460 tg 9,265460 sin2 а = 0,976010 sin2 Ь = 0,906980 sin2 с = 0,117009 3 = 1,999999 z=[0,,002526] sin (170’33'44",2 + v) sec2 у v y=[9,986598] sin (257’40'53", 7+ v) sec2y v ' z= [9,541909] sin (286’413",6 + ®) sec2 у v £ = 1946 июня 15,0 х~ - 0,633490 £-T = 38,58278 +0,118613 » 1,538860 v= —0,964642 M 1,527161 Г= +0,925532 V 42’35'9",0 z= -0,208674 1 sec2 — v 0,061414 Z= +0,401400 sin (A' + v) 9,737800 рCOS 6 COS а 9,711704га q sin a sec2 — v 0,063940 р cos 8 sin а 8,592288га sin (B'+ v) 9,936554га* рsin S 9,284940 q sin b sec2 у v 0,048012 рcos 6 9,721954 sin (O' + v) 9,716146га г а= 184’20'37",8 . 1 q sin c sec2 — v 9 603323 1946,0{ а= 12/,17’п22®,52 2 ( 6= + 20’28'3",0 р = 9,7413 Так же вычисляются все остальные положения эфемериды.
§ 25J ПОЛУЧЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВ. 83 § 25. Получение эфемериды методом численного интегрирования Метод численного интегрирования может быть применён не только для решения задачи возмущённого движения, как о том говорилось выше, но и для построения невозмущённой эфемериды, где, впрочем, его значение не так велико. Для последней цели им стали пользоваться лишь в текущем сто- летии (хотя некоторые частные приёмы были указаны и ранее), несмотря на то, что основная идея метода численного инте- грирования давно известна и его теория была разработана Гаус- сом с достаточной полнотой. Формулы Гаусса наиболее точны и употребляются теперь чуаще всего, но существуют и другие способы численного интегрирования, из числа которых можно упомянуть о первоначальном способе Коуэлла. Обоснование метода численного интегрирования можно найти у ряда авторов, в частности, у М. Ф. Субботина [14], здесь будут приведены только окончательные формулы. Нашей задачей является решение дифференциальных урав- нений проблемы двух тел. Положим в них лг^=О; это даст вместо (2.2) d2# 7 • dt=~k У_ dt? — к г* X г3 ’ (3.73) = — А-2 — dt2 г* * J Прежде чем приступить к решению этой системы диффе- ренциальных уравнений, дадим сводку необходимых обозначе- ний и формул. Пусть / (t) есть непрерывная функция времени и пусть известны её значения для ряда равноотстоящих мо- ментов: . . ., a — 2w, а — w, a,a + w,a +2w, . . . Составим таблицу, изображённую на стр. 84. Таблица эта может быть по мере надобности продолжена вверх, вниз и вправо. Каждая из величин, входящая в таблицу, равна разности между двумя величинами, стоящимй в ближай- шем левом столбце непосредственно ниже и выше этой вели- чины. Так, например, 1f(a— = f(a) = и т. д. По заданным значениям функции f(t) могут быть непо- средственно заполнены все столбцы, содержащие разности раз- личных порядков, для отыскания же значений сумм должны быть известны значения одной из первых сумм и одной из вто- рых сумм. Таблица может быть дополнена, причём на пустые 6*
Аргумент Вторая сумма Первая сумма Функция Первая разность Вторая разность Третья разность . . . • . . . . . • • • 1 ’ * а — 2w 11 / (a — 2w) / (a — 2w) /п (a — 2w) I/ | "T4 co |<м Г /in(a-4w) а — w 11 / (а - w) /(a-w) /II(a—w) 1 ч-< |<?4 1 /(«-4 w) /iv а п/ («) /(“) /П (a) ^(a+lw) /(a+lw) /Ш(“ + т№) a + w п/ (a + w) Z(« + w) fn (a + w) ^(a+lw) /in(a+|w) a +2w 11 f (а + 2w) / (a + 2w) . . . /п (a+2w) . . . 1 1 1 г 1 •••
§ 25] ПОЛУЧЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВ. 85 места таблицы вписывают полусуммы величин, стоящих в том же столбце в непосредственном соседстве с заполняемым мес- том, полагая /(a + 4w) =у + + ] 4 2 У 2 > (3.75) /I(a + w)=4: /I(« + 4W)+/I(a + 4W)]’ J И Т. д. Пусть требуется решить дифференциальное уравнение S=/W’ причём данными являются значения функции х и её произ- водной х', соответствующие моменту времени t = a. Обозначим эти значения соответственно через х (а) и х'(а). Нашей задачей является нахождение значений функции х (а) для ряда равноудалённых значений аргумента. Начнем с со- ставления дополненной таблицы (3.74). Как уже сказано, для заполнения двух первых столбцов этой таблицы нужно знать значение одной из первых сумм и одной из вторых сумм. Для нахождения таких значений по данным х (а) и х' (а) могут служить формулы: j = W ± 4 / («) + i / («) - М + Jgj /т (я) — ... J- (3.76) W =*(«)- i №)+ Йо /п <“) - оИо f” <“)+• Если в качестве начальных данных мы имеем х (а — у и то формулы (3.76) могут быть заменены следу- ющими: + 44 /ш(а -4 - ет /v(a + • • • n/(a-4w)=a:(a-4w)+4^a-w)- “44 [2/n(a-w) + /n(a)] + + 9S0 [ 3/IV (a - + 2/IV ] - ’ • ’ (3.77)
86 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III После того как составлена таблица (3.74), мы можем вычи- слить ряд значений искомой функции х (Z), пользуясь формулами: х {а + kw) = w2 (a+kw) + ^f(a + kiv) — - f" (« + '•») + /IV (“ + М - ] . х [a + (jc + -0w J = = w2{n/[a + (yc + -0wj— а + (к + ~^w j + + т5я/П1', + (4+Е>"]- Заметим, что в том случае, когда известны значения п/ для двух последовательных моментов, нет надобности вычис- лять первую сумму по формулам, ибо она находится как раз- ность значений uf.~ Решение дифференциального уравнения первого порядка находится по формулам: х(а-\- kw) = w[ If(a + kw) — ^fI (a + kw) + + ^/ш(« + М-6-^-0Л(« + ^)+... ], х [ а + ( к + j = w | V [ a + (к + j + + 21 f1 [ a + (* + T>] ~3^0 /ш [a + 0 + £>] + + =/v[«+G+4>]--- (3.79) Для нахождения х/ можно воспользоваться первой из формул (3.76) или (3.77), где в этом случае вместо х' (а) нужно писать х (а). При решении системы (3.73) интегрирование всех трёх урав- нений идёт параллельно. В качестве начальных данных могут быть взяты х(а), y(a)f z(d) и х(а — w), y(a — w), z(a — w)\ вместо трёх последних величин можно взять х'(а), у' (a), z'(а). Если координаты для избранных нами моментов не были опре- делены ранее, их можно вычислить по формулам (3.18): ж = РяГсози + ^гэти (3.80)
§ 25] ПОЛУЧЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВ. 87 и т. д., что, например, для случая эллиптической орбиты даёт х = аРх (cos Е — е) + a cos <р Qx sin Е (3.81) и т. д. Для отыскания значений х', у' и z' напишем сначала на основании (2.18) и (2.36) 1 ___ 1 + е COS V _ dv ________ kYР г р И dt г2 * откуда вытекает 1 dr ___ е sin v dv г2 dt р dt 1 d (г cos v) __ke sin v cos v dt у p dr __ke sin v dt y4 P * /с p sin v__ к sin v r ~ ~ Vp ('•sin p) __feesin2t) pC0Srl dt у p r к к = [e — e cos2 v + (1 + e cosu) cos u] — (e + cosy). Подставляя эти выражения в уравнения, полученные из урав- нений (3.80) дифференцированием по времени, находим: к = ~7=[—Pxsinv + Qx(cosv + e)], у'=-^=[—Pysinv + Qy(cosv + e)], > У р z' = [ — P,sinv + Q2 (cos v 4-е)]. VP (3.82) В случае эллиптической орбиты это даёт при помощи (2.39) к х' = —— ( — а Рд. sin Z? + a cos <р (Z,. cos £),. г у а к т-i у' = —— (— а Ру sin Е + a cos ср Qy cos Е), гу а z' = —т= (— a Pz sin Е + a cos ср Qz cos Е) гу а (3.83) — уравнения, которые нетрудно вывести из (3.81) и непосред- ственно. Для парабЬлы, соответственно, воспользуемся заменами
88 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III p — 2q, e = tg у , г = sec2 у и мы найдём после простых преоб- разований: х> _ _^к /д(1+ о2) , ]/"2к V = ~7=------ , /2/с Z = 7=------- /д(1 + а2) (-Pya + Qy)=k-^(-Pva + Qy), (-P^ + Qz) = kJ^(-P^ + Q^ (3.84) Для проверки вычислений в случае эллиптической орбиты может служить следующее соотношение: dr г । / । / йег sin v г— „ г и=хх +уу +zz = =кеУ asinE- (3-85) Вычисление эфемериды может идти двояким путём. Можно, в первом варианте, вычислить координаты х, у, z для двух моментов а и a + w, воспользовавшись обычными формулами для вычисления эфемерид, скажем, уравнениями (3.81). Если взять за единицу времени интервал эфемериды w, то вместо к мы можем положить wk, а вместо к2 соответственно w2k2, Найдя х, у, z1 вычисляем для тех же моментов Г2 = я2+ ?/2 + z2, а также fx = — w2k2xr~\ "j /у = -w*k2yr~\ > (3.86) fz— — w2k2zr~\ I При сделанном выборе единицы времени формулы (3.78) не будут содержать множителя W2. Существуют таблицы, даю- щие г'3 [10, 32] или прямо w2k2r~3 по аргументу г2, например, таблица М. Ф. Субботина [13] для интервала w = 8 дням. Вычисления часто ведутся в единицах седьмого знака, тогда npnw = 2d 107w2 к2 = 11836,49, » w = 4d 107 w2 й2 — 47345,95, » w = 8d 107w2 k2 = 189383,81. Затем определяются согласно (3.76) 11 / (а) и п/ (a + )w, при- чём в первом приближении нужно взять /п (а) и /n(a + w) рав- ными нулю. Чтобы вычислять далее, надо найти, пользуясь (3.77), х(а + 2w) = п/ (а + 2w) + / (а + 2w) — ...
§ 25] ^ПОЛУЧЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВ. 89 Второй член справа содержит /(a-J-2w). Эту величину можно найти, линейно экстраполируя / (а) и /(а-f-w), ;т. е. полагая / (а + 2w) = 2/ (а + w) — / = f (а + w) + [/(« + w) — / (а)]. По найденным x(a-\-2w), y(a + 2w), z(a-\-2w) вычисляются (3.86), и с более точным значением j(a-\-2w) повторяется оты- скание x(a-]-2w) ит. д., а затем уточняются исходные члены рядов сумм с учётом влияния второй разности; этот процесс повторяется, пока приближение не станет достаточным. После этого подобным же образом вычисления распространяются на последующие моменты. Необходимые при этом значения f(t) находят путём экстраполяции, что по отыскании нескольких зна- чений этой величины производится достаточно уверенно, по край- ней мере при обычных условиях. Но не следует забывать следить за тем, сходятся ли в достаточной мере экстраполированные зна- чения / (Z) с теми, которые получаются по окончании вы- числений для каждого интервала, и убеждаться, что воз- можное отклонение не вызывает необходимости повторения вы- числения. Процесс приближений можно сократить, если вычислить в качестве исходных координаты не для двух, а сразу для не- скольких моментов. Это позволит найти разности высших порядков и окончательно определить исходные члены сумм, а также даст контроль исходных координат по разностям. Однако здесь заметно увеличивается работа. При вычислении каждая ошибка в определении значения / (t) входит в первые суммы, а во вторые суммы она входит уже умноженной на число членов ряда первых сумм; следовательно, её влияние быстро возрастает по мере удаления от исходного момента. Самые простые соображения на основании теории ошибок показывают, что в ряде первых сумм ошибка нарастает пропорционально п* , где п —число интервалов эфемериды. Но в ряде вторых сумм это нарастание будет идти уже пропорцио- нально . Поэтому вычисление желательно вести с двумя-тремя запасными знаками по сравнению с числом знаков, точность которых необходимо обеспечить в окончательном результате. По крайней мере один запасной знак необходим в любом случае. О накоплении ошибок при интегрировании см. работу Броуэра [22]. Следовательно, если вычисляется точная эфемерида (требу- ются 6 или 7 знаков), вычисления необходимо вести с 8 — 9 зна- ками. Если нет под руками многозначных таблиц, то затрудни- тельно обеспечить эту (впрочем, чисто формальную) точность исходных координат. В таком случае удобнее обратиться к дру- гому варианту начальных данных, при котором для одного исходного момента отыскиваются х (а), у (a), z (а) и х' (а), у' (а),
90 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ill 2'(а), причём значения производных — с большим числом зна- ков, чем значения координат, например, с 8 знаками. Это достижимо и при пользовании таблицами с меньшим числом знаков, так как скорости выражаются небольшими чис- лами. Вычисление начинается так. После того как получены исходные значения координат и их производных, вычисляют / (а) по формулам (3.86), а затем (а + jW^j-no формулам (3.76), пренебрегая членами с f1 (а), и п/(а). Теперь можно найти uf(a + w) и п/(а— w). После этого вычисляются x(a±w), у (а ± га), z(a ±w)y принимая f(a ± w)=f(d). Во втором при- ближении вычисляются сначала f(a^w) и находятся уточнён- ные значения Qz+^-ги^ и п/ (а) по уравнениям (3.76). Если интервал взят не слишком большой, мы получим, вычислив во втором приближении x(a±w) и т. д., настолько точные значения /(£), что новое приближение не даст никаких изме- нений, и можно будет начать вычисление дальнейших интерва- лов, всякий раз экстраполируя / (t), как об этом говорилось выше. Непрерывный контроль вычислений обеспечивается наблю- дением за правильным ходом разностей высших порядков. Всякая ошибка в определении f(t) скажется скачками в ходе разностей и поэтому её будет легко обнаружить. Ошибки могут’ возникнуть и в сложениях при образовании первых и вторых сумм; за этим надо следить при помощи обычных поверок этого действия. Для заключительного контроля вычисляются непосредственно по элементам координаты для крайних момен- тов эфемериды, что обнаружит также величину ошибки в определении координат, которая накопилась из-за неизбеж- ных погрешностей при вычислении значений f(t). Для смяг- чения влияния указанных ошибок следует помещать исход- ный момент в середине эфемериды, что не осложнит работы, ибо вычисление ведётся с одинаковой лёгкостью в обе стороны по времени. Начало интеграционного процесса довольно утомительно из-за необходимости отыскивать опорные координаты, а, может быть, и скорости, и тщательно контролировать их найденные значения. Кроме того, неприятен процесс приближений. Однако когда вычисления сдвинулись с первых моментов, они продол- жаются уже с лёгкостью. Отсюда очевидно, что метод числен- ного интегрирования может оказаться выгодным при вычисле- нии длинных эфемерид, но при условии, что вычислитель сле- дит за накоплением ошибок. Помня, что это накопление идёт пропорционально тг‘ , и обнаружив, что контрольные координаты дали некоторые невязки на краях эфемериды, можно несколько улучшить результаты при помощи разноса невязки по всем
§ 25] ПОЛУЧЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВ. 91 моментам. Если число интервалов от начального до контроль- ного момента есть п, то для А-го интервала поправка будет где А — обнаруженная невязка в данной координате. Ещё заметим, что при обычном вычислении эфемериды наи- более трудоёмкая часть — отыскание эксцентрической и истин- ной аномалии. Там, где это вычисление наиболее затрудни- тельно, а именно, в случае орбиты, близкой к параболе, способ численного интегрирования может быть особенно рекомендован. Пример. Комета 1942 f Тевзадзе 2. Требуется найти для эфемериды координаты кометы с 25 февраля по 16 мая 1943 г. с точностью до 6 знаков. Элементы Т = 1943 февраля 6,71867 Вс. вр. (см. § 28) ш = 39° 49' 10", 1 1 ft =100 1 22, 7 > 1943,0 i = 19 42 50, 5 J q = 1,353628 e = 0,992172 Отыскиваем векторные элементы по формулам § 24. sin ft+ 0,984738 ai + 0,630597 Рх —0,727313 cosft- 0,174043 ai + 0,756344 Ру +0,511686 sin i + 0,337325 - 0,111452 Р3 + 0,457376 cos i + 0,941388 ?2 -0,133677 Qx — 0,600561 sin <u + 0,640370 Yi + 0,216013 Qy -0,797071 cos + 0,768066 Ъ + 0,259088 Q3 — 0.063289 sin e + 0,397896 а2 + ^cosi +0,651424 cose + 0,917431 ~а1 + p2 cos i — 0, 756439 По формулам того же т тараграфа вычисляются г и v. Необходимые вспомогательные величины заимствуются из примера в § 23. Вычисления идут с логарифмами. t 1943, II, 25, 0 V, 16, 0 t-T = 15,28133 98,28133 t-T 1,262008 1,992401 м 1,063224 1,793887 м = 11,56708 — w = 15°54'55",6 66°52'53",0 L 1 tgy w 9,115471 9,819806 X 9,146155 9,820490 r 2 8,292310 9,6*40980 71 5,885950 7.234620 n = + 0,0000769 + 0,0017164 G 0,000013 0,000298
92 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III н 0 0 G 9,146168 9,820788 О = + 0,140013 4- 0,661893 1.+ о2 = 1.019604 1,438102 1 4- ео2 = 1,000077 1,001721 г = 1,380058 1,943311 V = 15О56'26".4 67°О'2,,,О Затем вычисляются координаты и скорости, причём для контроля используется (3.85); w —4+ Седьмые знаки значений координат ж, у, z приняты равными нулю. t sin v 1943,11,25,0 4- 0,274642 V,16,0 4- 0,920519 p = g( l 4-e) 2,696660 1,642151 cos V 4- 0,961547 4- 0,390722 wk'. У p 0,0419014 wk cos V 4- e 4- 1,953719 । — — sm V - 0,0115079 Vp r sin v + 0,379022 + 1,788835 r cos V 4- 1,326991 + 0,759294 + (cos v + e) + 0,0818636 X - 1,1927640 - 1,626549 V P У 4- 0,3768950 - 1,037308 z - 0,5829460 + 0,234069 xr - 0,0407942 у’ -0,0711395 wker sin v j/’p + 0,0157572 zf -0,0104445 яя' 4- yy' 4- zzf + 0,0157572 Численное интегрирование всех трёх координат удобно вести парал- лельно на одном большом листе (или на трёх разных листах). Первое приближение, а также экстраполированные значения /(£) могут быть вписаны карандашом. Для экономии места мы приводим вычисления только для четырёх первых моментов. х 1943 r2 107w2/c2r~3 ж Ily If f t1 fn /ш II 21 1,87646 18419 — 1,150899 -1,1510762 4-21198 - 418668 4-289 25 1,90456 18014 — 1,192764 - 1,1929430 4-21487 -172 - 397181 4-117 + 16 III 1 1,93946 17529 — 1,232481 -1,2326611 + 21604 -156 -375577 - 39 5 1,98110 16980 -1,270039 — 1,2702188 4-21565 У 1943 У п/ 4 / f1 /п /ш II 21 4-0,447671 + 0,4477396 — 8246 - 707880 + 1457 25 + 0,376895 + 0,3769516 -6789 -22 -•г - 714669 + 1435 -23 III 1 4-0,305440 + 0,3054847 - 5354 -45 - 720023 + 1390 5 + 0,233449 + 0,2334824 -3964
§ 26] ВИДИМОЕ ДВИЖЕНИЕ МАЛЫХ ПЛАНЕТ И КОМЕТ 93 1943 z п/ Z f У1 /п 1121 +0,592858 + 0,5929491 -10920 -99156 + 419 25 +0,582946 + 0,5830335 - 10501 + 56 - 109657 + 475 - 10 III 1 +0,571984 + 0,5720678 - 10026 + 46 - 119683 + 517 5 +0,560020 + 0,5600995 -9509 Таким путём эфемерида гелиоцентрических координат была доведена до 16 мая 1943 г. и для этой даты были получены х = —1,626543, у = - 1,037312, + 0,234070. Сравнивая их с прежде найденными контрольными значениями, мы обнаруживаем невязки Дж=-б, Ду=+4, Дг=-1. Так как эфемерида содержит 20 интервалов, то у нас пЛ = 89 и накопившиеся невязки могут быть признаны законными, несмотря на то, что вычисления велись с семью знаками. Невязки можно разнести по всем промежуточным значениям координат и для этого удобно воспользоваться верхними шкалами логариф- мической линейки. Полученным координатам тогда можно было бы доверять в пределах одной-двух единиц шестого знака. Для полу- чения большей точности нужно было бы вести вычисления с восемью знаками § 26. Видимое движение малых планет и комет Для определения условий видимости и возможности наблю- дений малых планет и комет большую роль играет их положение относительно Солнца и Земли. Малые планеты движутся только прямым движением по своим орбитам, которые, как правило, не слишком уклоняются от кру- гов. За самыми редкими исключениями они всегда находятся от Солнца дальше, чем Земля. Мы различаем для них два главных видимых положения отно- сительно Солнца. Первое из них—противостояние (оппозиция) по долготе, когда долгота планеты отличается от долготы Солнца на 180°; вместо этого можно также говорить о противостоянии по прямому восхождению, когда разность прямого восхождения Солнца и планеты составляет 12/г. Вблизи противостояния обычно (теоретически это необязательно и, действительно, для некоторых
94 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. III планет с малыми значениями больших полуосей и значительными эксцентриситетами это не соблюдается) планета движется попят- ным движением, в остальное время движение планеты прямое. Таким образом, на протяжении значительного времени видимый путь планеты образует петли, форма которых зависит от элемен- тов орбиты и положения планеты на орбите. Обычно петли за- мкнуты, но нетрудно видеть, что если планета за время движения по петле пересекла эклиптику, то петля окажется незамкнутой. В самом деле, когда планета пройдёт петлю полностью и вернётся к исходной долготе на видимой небесной сфере, она уже будет находиться в другом полушарии относительно эклиптики и её видимая траектория не сможет иметь точку пересечения. Своё второе главное видимое положение планета занимает, когда её долгота равна долготе Солнца. Говорят, что она находится в со- единении с Солнцем и, за исключением тех весьма редких случаев, когда планета проникает внутрь земной орбиты, у малых планет могут быть только верхние соединения, т. е. такие, при которых Солнце находится между Землёй и планетой. В противостоянии планета находится всего ближе к Земле, или, точнее, момент наибольшего приближения недалёк от момента оппозиции. Очевидно, когда планета находится в противостоянии по прямому восхождению с Солнцем, она кульминирует в полночь; это время, следовательно, наиболее благоприятно для её наблю- дений, особенно, если оппозиция происходит, когда планета недалека от перигелия своей орбиты. Средний срок, в течение которого наблюдаются малые планеты, большей частью не пре- восходит одного-двух месяцев, а слабые планеты часто не удаётся найти после первого наблюдения, при котором они были обнаружены. Разыскные эфемериды малых планет обычно вычисляются для срока продолжительностью в 40 дней вблизи оппозиции, кроме особенно интересных планет, для которых даются более обширные и более точные эфемериды. Интервал эфемериды, как правило, берётся равным 8 дням, причём оппозиция должна попадать в тре- тий по порядку интервал. Синодический период планеты, или срок между её противо- стояниями с Солнцем находится по простой формуле где = 3548" есть среднее суточное движение Земли. Сино- дические периоды могут быть взяты с грубым приближением из таблички, заимствованной у Штраке [36] и помещённой на следующей странице. Эти цифры являются лишь средними промежутками времени между противостояниями и в действительности могут давать тем
§ 26] ВИДИМОЕ ДВИЖЕНИЕ МАЛЫХ ПЛАНЕТ И КОМЕТ 95 большую погрешность, чем значительнее эксцентриситет орбиты. Для определения более точной даты оппозиции можно вычислить геоцентрическое положение планеты за 30 дней до момента оппо- зиции и через 30 дней после этого момента и линейной обратной и ра И р» 200" 12,7 месяца 990" 16,1 16,8 месяца 300" 13,1 » 1000" » 400" 13,6 » 1100" 17,5 » 500" 14,0 » 1200" 18,2 » 600" 14,5 » 1300" 19,0 » 700" 15,0 15,5 » 1400" 19,9 » 800" » 1500" 20,9 » интерполяцией найти момент, когда разность прямых восхожде- ний Солнца и планеты обратится в 12h. Можно поступить проще и найти для этих же дат истинную аномалию, а по ней определить гелиоцентрические долготы планеты по формулам: tg (К— Q) = tg Ui cos i, tg (Z2“ Q) = tg u2 wsi’ которые следуют из уравнений (2.60). Моментом противостояния по долготе явится та дата, для которой разность долготы плане- ты и геоцентрической долготы Солнца будет равна 180°. Точную дату оппозиции по прямому восхождению мы найдём, применяя вышеприведённый приём к эфемеридным прямым восхождени- ям планеты. Орбиты комет в огромном большинстве случаев значительно более эксцентричны, чем орбиты малых планет, и многие кометы имеют перигелии орбит внутри орбиты Земли, в том числе почти все яркие кометы. Для комет могут иметь место и верхние, и ниж- ние соединения с Солнцем, и противостояния, но последние не играют столь важной роли, как для малых планет. Наивыгод- нейшим временем для наблюдений комет является не момент противостояния, а эпоха наибольшего блеска, совпадающая с наибольшим приближением кометы к Солнцу и Земле; впрочем, при этом угловое расстояние кометы от Солнца должно быть не слишком малым, иначе комета будет скрыта в солнечных лучах. В зависимости от относительного расположения кометы и Солнца на небе некоторые кометы могут преимущественно и даже исклю- чительно наблюдаться только на обсерваториях северного полу- шария или, наоборот, южного. Некоторые кометы удаётся наблю- дать лишь очень недолго, но в большинстве случаев они наблю-
96 ГЕОЦЕНТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [Гл. Ц1 даются дольше,чем малые планеты,—несколько месяцев, изредка свыше года. Упомянем, как исключение из общего правила, периодическую комету 1925 II Швассмана-Вахмана, орбита кото- рой почти кругообразна и которая наблюдается ежегодно, как планеты. Для всякого тела солнечной системы соблюдается теорема Ламберта о кривизне видимой траектории. Последняя обращена выпуклостью к видимому положению Солнца, если r>R и све- тило дальше от Солнца, чем Земля; если же r<R, путь тела обра- щён к Солнцу своей вогнутостью. Доказательство этой теоремы будет дано в § 39.
ГЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ МАЛЫХ ПЛАНЕТ И КОМЕТ. СРАВНЕНИЕ С ЭФЕМЕРИДОЙ. НОРМАЛЬНЫЕ МЕСТА § 2 7 Л Обозначения малых планет и комет и позиционные наблюдения над ними Исходными данными, на которые опирается всякое исследова- ние движения малых планет и комет, являются определения их по- ложений на небесной сфере из наблюдений. Подобного рода данные сообщаются в астрономических журналах и циркулярах, а также в изданиях астрономических обсерваторий, и хотя теория этих на- блюдений относится к астрометрии, результаты их, в том виде, как они публикуются, требуют некоторых дополнительных редукций, прежде чем они могут быть использованы для вычисления орбит. Каждое опубликованное наблюдение, или ряд наблюдений, содержит общепринятое обозначение объекта, к которому оно относится, за исключением телеграфных сообщений, в которых указывается только характер объекта—комета или малая пла- нета. Впрочем, теперь телеграфные сообщения делаются только о тех вновь открываемых малых планетах, для которых необыч- ный характер движения по небу заставляет предполагать особенно интересную орбиту. Вплоть до последнего десятилетия девятнадцатого века откры- тия малых планет производились визуально и число открытий за год было невелико. Каждая планета непосредственно после открытия получала порядковый номер и имя. Сперва эти имена заимствовались из античной мифологии, позднее их выбор стал произвольным. Эта система обозначений сохранилась и теперь, но она применяется лишь к тем планетам, для которых уже вычи- слены достаточно надёжные орбиты. Сначала же планета получает обозначение, указывающее год её открытия и две буквы латин- ского алфавита. До 1925 г. буквы давались в таком порядке: А, В,..., Z, АА, АВ,..., ZZ, после чего повторялись снова, но в 1925 г. эта система была заменена другой, в которой название содержит указание времени открытия планеты: первая буква 7 А. Д. Дубяго
98 редукция наблюдённых положений [ГЛ. IV даёт момент открытия в пределах полумесяца (А—от 1 до 15 января, В—от 16 до 31 января и т. д.), вторая буква обозначает порядок регистрации в данном полумесячном интервале (АА—первая, AZ—25-я, AAj—26-я планета и т. д.). Вновь открываемые кометы обозначаются годом открытия и латинской буквой по порядку открытий, кроме того, именем открывшего (за исключением периодических комет, которые при новых появлениях сохраняют прежнее своё обозначение). Если комета открывается почти одновременно двумя или более наблю- дателями, как это нередко случается, приоритет получает тот, чьё сообщение первым пришло в Центральное астрономическое бюро. Однако обычно присоединяются и фамилии других наблю- дателей, открывших комету независимо. Порядок открытия комет далеко не всегда совпадает с порядком их прохождения через перигелий. По истечении нескольких лет каждая комета получает вместо предварительного обозначения окончательное, в котором буква заменяется римской цифрой, указывающей на порядок прохождения через перигелий в данном году. Позиционные наблюдения планет и комет производятся в настоящее время либо визуально, путём определения разности прямых восхождений и склонений наблюдаемого объекта и звезды с известными координатами, либо фотографически, причём поло- жение объекта относительно двух, трёх и более опорных звёзд определяется путём измерения на пластинке. Для каждого наблю- дения указывается момент, в который оно произведено и к кото- рому относятся наблюдённые координаты а и о светила. Точность, с которой определяются а и о малых планет и комет, различна в зависимости от размера и качества инструмента и труд- ности наблюдения объекта. К этому присоединяются ошибки поло- жений опорных звёзд, за исключением тех достаточно редких случаев, когда положения объекта наблюдаются на меридианном круге. Для малых планет приходится обычно встречаться с погреш- ностями порядка от 0", 5 до 2", для комет ошибки могут дости- гать 5—10" в случае размытых изображений объектов и даже более, если инструмент не отличается оптической силой. Сообразно с правилом запасного знака а и о обычно публикуются с точностью до 0s,01 и 0", 1; если же наблюдения не обладают достаточной точностью, координаты даются с точностью до 0т,1 и Г. Ввиду большого числа малых планет далеко не все пластинки измеряются с полной точностью. Чаще всего публикуются при- ближённые координаты малых планет с точностью до 0т,1 и 1'; то же относится иногда и к первым наблюдениям комет, если наблю- датель, открывший комету, не располагал возможностью точного определения координат. Момент наблюдения достаточно давать с точностью до 0d, 00001 (или до Is), так как это обеспечивает точность до 0", 1 даже для
§ 28] МОМЕНТЫ НАБЛЮДЕНИЙ 99 быстро движущихся комет; для малых планет часто можно огра- ничиться точностью момента в 10. раз меньшей. . Наблюдения над малой планетой в каждое противостояние насчитываются единицами и производятся через значительные промежутки времени, за исключением особенно интересных объектов. Кометы наблюдаются гораздо активнее, чем малые пла- неты, и наблюдения, особенно вскоре после открытия, накапли- ваются в большом числе. Для некоторых комет удавалось получить в течение одного появления сотни наблюдений (иногда свыше тысячи, хотя в наше время этого уже не бывает). Обычно каждая комета наблюдается не менее нескольких десятков раз, кроме тех случаев, когда по каким-либо обстоятельствам наблюдений бывает сделано очень мало, так что их иногда даже нехватает для вычисления орбиты. В заключение заметим, что публикуемые результаты наблюде- ний не всегда бывают свободны от грубых ошибок. Особенно это относится к первым наблюдениям новых объектов, когда наблю- датели не успевают должным образом контролировать свои ре- дукционные вычисления. Поэтому слепо доверять наблюдениям нельзя. § 28. Моменты наблюдений В настоящее время моменты наблюдений указываются во все- мирном времени, которое мы сокращённо обозначаем «Вс. вр.» и которое есть в сущности гринвичское гражданское в время. До 1924 г. включительно применялось среднее астрономическое время, которое, как известно, считается с полудня. Прежний обычай — давать время по местному меридиану — теперь ввиду его нецелесообразности оставлен. Разница между всемирным и гринвич- ским средним астрономическим временем составляет 12л; таким 1 образом, 12л гринвичского среднего астрономического времени ! 31 декабря 1924 г. совпадает с 0h всемирного времени 1 января 1925 г. Координаты Солнца и планет в ежегодниках относятся к всемирному времени. Однако и теперь при вычислении параллакса может потребо- ваться местное звёздное время с точностью, не превышающей 0w, 1. Преобразование всемирного в местное звёздное время совершается особенно удобно с помощью специальных таблиц ([10] и табл. V). Необходимые для этой цели долготы обсерваторий от Гринвича иногда указываются самими наблюдателями при публикации наблюдений; кроме того, они содержатся как в астрономиче- ских ежегодниках, так и в таблицах по теоретической астро- номии (табл. VII). Иногда в опубликованных наблюдениях даются (сверх всемирного времени) моменты наблюдений по мест- ному звёздному времени. В таком случае не следует упускать 7*
100 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ [Гл. IV возможности проконтролировать превращение времени, так как это может вскрыть ошибки при первичной обработке. Вообще говоря, проверить моменты наблюдений трудно, но в случае, если имеется много наблюдений, путём их сопоставле- ния можно изредка обнаружить, что данное наблюдение укло- няется от остальных на величину перемещения светила на небе, допустим, за 1 час времени (такая ошибка встречается при про- счёте хронометра и т. д.). Соответственную поправку можно внести, и наблюдение сохранит свою пригодность. § 29. Наблюдённые координаты и их поправки за прецессию, нутацию и аберрацию неподвижных звёзд, а также за улучшение положений опорных звёзд В течение последних десятилетий постепенно установилось правило, утверждённое впоследствии Международным астроно- мическим союзом,—относить наблюдённые координаты малых планет и комет только к среднему равноденствию начала того года, в котором произведены эти наблюдения, или же к нормаль- ному равноденствию 1950,0 (до 1937 г. включительно—1925,0). К этим же координатным системам относятся даваемые в ежегод- никах координаты Солнца L, В и X, У, Z. Наблюдатели, определяющие положение светила визуаль- ным путём, обычно дают, помимо а и о самого светила, разно- сти Да и До между координатами объекта и звезды сравнения, а также а* и 3* звёзд сравнения, отнесённые к тому же равноден- ствию, что и координаты наблюдавшегося светила. Очевидно, что а = а* + Да? ^=о* + До; |(4.1) впрочем, этот контроль даёт немного. Если встретится необходимость пользоваться наблюдениями, сделанными давно, надо учесть, что раньше давались видймые положения, и для отыскания средних мест необходимо при- бавить приведение с видимого места на среднее amed ^арр= 1 = — { / + g sin (G + a) tg 3 4- -Ё h sin (Я + a) see 8 } , J> (4.2) 8med —3app= — {g cos ((?+ a) 4- h cos (H + a) sin 8 + l cos 8}, ] где /, g, G заключают эффект прецессии и нутации, а hf Hr I — аберрации неподвижных звёзд. Эти величины являются функ- циями времени и табулируются в астрономических ежегодниках на каждый день. При обычной обработке положений малых планет и комет наблюдённые разности прямых восхождений и склонений должны быть исправлены не только за рефракцию (что всегда
§ 29] НАБЛЮДЕННЫЕ КООРДИНАТЫ И ИХ ПОПРАВКИ Ю1 делает сам наблюдатель), но, так как эти разности получаются на инструменте в отношении видимых координат, ещё и за диф- ференциальную прецессию, нутацию и аберрацию, прежде чем их можно прибавлять к средним координатам опорных звёзд. В случае приведения к началу года наблюдений (но не к нор- мальному равноденствию!) указанные редукции в большин- стве случаев нечувствительны, например, если разности коор- динат не превосходят 2т по а и 10' по 3, притом светило не слишком близко к полюсу мира. Вообще же, необходимые редукционные величины даются в некоторых ежегодниках. Фотографические наблюдения, которые всегда относятся к среднему равноденствию по самому способу их обработки, конечно, не дают разностей координат; зато часто публикуются факторы зависимости координат объекта от координат опорных звёзд (так называемые dependences). Иногда даются и сами положения опорных звёзд, но чаще ограничиваются указанием источников, откуда они заимствованы. При переносе средних положений с одного равноденствия на другое прецессия учитывается по формулам: а = а0 + (т + п sin а1 tg 8J (t — Zo), о = О0 + п cos (I — го), где, как и в § 22, величины без индексов относятся к эпохе Z, с индексом 0 — к эпохе t0 и с индексом 1—к эпохе = — , и для этой же последней эпохи берутся из таблиц прецессион- ные величины тип. В тех весьма редких случаях, когда перенос должен быть сделан для очень большой разности эпох, предыдущие формулы, учитывающие члены второго порядка в разложении прецессии по степеням времени, будут недоста- точны, и необходимо обратиться к более точным выражениям. Если, напротив, разность эпох очень мала, как это бывает, если наблюдения светила производились в течение двух после- довательных лет и наблюдения одного года надо отнести к равноденствию другого года, тогда вместо (4.3) можно напи- сать сразу а — а0 + (3s,073 + Is,336 sin а tg g) (t — tQ), g = g0 + 20",04 cos a (t — t0). Готовые значения поправок за прецессию даются в некоторых таблицах ([13, 34] и табл. IX), и они сильно упрощают вычис- ления, если представляется возможность ими воспользоваться. Для приведения к нормальному равноденствию более удобны формулы, данные впервые Ристенпартом: а0 = а 4- А + Д tg g + Atg2 g , Go — G + Z) + D1 tg G. (4.3) (4.4) (4.5)
(4.6) (4.7) 102 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИИ- [Гл. IV Вспомогательные величины Л, Л' и т. д. приводятся в астро- номических ежегодниках и таблицах [32, 34]. Иногда может встретиться потребность в учёте прецессии для эклиптикальных координат. Этой цели служат следующие формулы (смысл индексов прежний): = Ч + 1> + * Pi cos (п — — zo) > Р = Ро + sin (П - 'я) (* —U- Определение величин р, к, 11 дано в § 20. Эти же формулы, конечно, применимы и к координатам Солнца, но так как широта Солнца В мала, они приобретают упрощённый вид: L = + В = #0 + к sin (II — LJ (£ —10). Широты Солнца, отнесённые к равноденствию начала года, настолько малы, что ими часто можно бывает вовсе пренебречь, но они же в системе нормального равноденствия достигают нескольких секунд — весьма чувствительных величин. Кроме поверхностного контроля, о котором говорилось выше, редко удаётся подвергнуть результаты наблюдений более глу- бокой проверке. Можно, конечно, проконтролировать положе- ния звёзд сравнения, если они даны, вычислив их заново по данным каталога. Так как при окончательном определении орбит (если име- ются основания ожидать от результатов значительной точности) желательно сделать всё возможное для уменьшения ошибок наблюдённых координат, иногда предпринимается улучшение положений звёзд сравнения. К выводу их прямых восхождений и склонений привлекается несколько звёздных каталогов (или даже все доступные каталоги звёзд, по крайней мере новей- шие). При этом звёздные положения, даваемые различными каталогами, надлежит привести к одной и той же фундаментальной системе, ибо при большом числе наблюдений приобретают важ- ность уже не случайные, а систематические ошибки координат опорных звёзд. К сожалению, здесь нет возможности более или менее подробно осветить этот важный вопрос астрометрии, достаточно полного изложения которого, повидимому, не су- ществует в современных учебниках и который поэтому прихо- дится изучать по специальной литературе, и мы сделаем лишь беглые замечания. Существуют указатели положений звёзд [24, 33], которые помогают ориентироваться в многообразии звёздных каталогов; тем не менее, просмотр каталогов и выписка из них положений звёзд остаётся довольно трудоёмкой работой. Выписанные поло- жения звёзд приводятся путём поправок за прецессию к равно-
§ 30] УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПЛАНЕТНОЙ АБЕРРАЦИИ 103 действию начала года наблюдений или к избранному нормаль- ному равноденствию. Здесь очень полезны специальные таб- лицы прецессии [34]. В качестве фундаментальной системы может быть рекомендована система «Генерального каталога Босса» [20], так как она распространяется на слабые звёзды, которые обычно служат в качестве опорных в наблюдениях планет и комет. Для редукции каталожных положений при- меняются таблицы систематических поправок меридианных каталогов (например, приложенные к каталогу Босса, сокра- щённо обозначаемому GC). Из этих же таблиц берутся веса каталогов, и наивероятнейшие положения звёзд выводятся с учётом этих весов по способу наименьших квадратов. Часто приходится пользоваться каталогами, для которых нет готовых систематических поправок (фотографические каталоги). Для них иногда приходится определять систематические поправки самому вычислителю, что требует умелого подхода. При доста- точном количестве каталожных положений могут быть полу- чены и собственные движения звёзд, и выведенные положения могут быть, следовательно, приведены не только к избранному равноденствию, но и к эпохе наблюдений вычисляемого объекта. Для ориентировки в этих вопросах может служить статья Б. И. Рака [И], правда, уже несколько устаревшая. Если мы вносим какие-то поправки da и do в координаты опорных звёзд, то в случае витальных наблюдений коорди- наты наблюдавшегося объекта получат, разумеется, те же са- мые приращения dz и d8. В случае фотографических наблю- дений, каждое положение объекта опирается на несколько звёзд. Пусть все они получили поправки daz- и doz-, тогда поправка положения объекта будет ^Dida^ и rfte Di — факторы зависимости, причём сумма берётся по всем опорным звёздам. Полезно заметить, что ^Di=i. § 30. Учёт влияния планетной аберрации Движение наблюдателя вместе с Землёй и движение наблю- даемого небесного тела приводят к двоякому влиянию аберра- ции: вследствие первого движения все светила смещаются на гео- центрической небесной сфере на некоторый угол, считая от-гео- метрического направления на них в сторону апекса движения Земли (аберрация неподвижных звёзд, или годичная аберрация), вследствие второго движения мы видим светило не в том направлении, в котором оно находится в настоящий момент, а *в том, в котором оно находилось, когда из него вышел наблюдаемый нами луч света (планетная аберрация). Мы уже привели формулы, позволяющие учесть влияние годичной аберрации; в них не получил своего отражения
104 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ [Гл. IV небольшой член, зависящий от эксцентриситета земной орбиты. Он является функцией координат светила и для данной звезды почти постоянен, поэтому его принято включать в координаты звёзд и нет надобности как-либо иначе принимать его во внимание. Обращаясь к планетной аберрации, заметим, что свет про- ходит одну астрономическую единицу в 498s,72 или 0й,005772. При выводе этой величины, которую мы обозначим через А, мы принимаем следующие постоянные: экваториальная полуось Земли а = 6378,388 км, параллакс Солнца />о=8",80, скорость света в пустоте с = 299 776 км/сек. Но, если принять определе- ние солнечного параллакса Спенсер Джонса по наблюде- ниям Эроса в 1931г., именно, /?э=8",79, то получится А = 499s,29 = 0d,005779. Можно также получить А через абер- рационную постоянную и элементы орбиты Земли, но такое вычисление едва ли даст более на- дёжный результат. ’*’—Если обозначить t° момент, когда наблюдаемый нами луч света покинул светило, то / t° = t-A? = t — 0d,005772?, (4.8) / / где t — момент наблюдения и А^— / [ время хода светового луча от све- ______Т /_______/ тила до наблюдателя. / /П/ То Для малых планет и комет это //J время редко превосходит полчаса, О ‘ ZZ однако не только для такого интер- Фиг. 10. вала, но даже на протяжении не- скольких часов мы можем счи- тать их движение прямолинейным равномерным и допустить то же самое для движения Земли. Пусть светило движется по прямой PJP и находится в Рй в момент t° выхода луча света (фиг. 10); в этот момент объектив трубы наблюдателя находится в точке То и движется прямо- линейно вместе с Землёй по направлению TQT. Луч света упадёт на объектив в момент tr, когда объектив находится в точке Тг, а окуляр и глаз наблюдателя—в точке наконец, когда луч света придёт в окуляр в момент t, последний нахо- дится в О, а объектив — в Т. Угол ОД'хО, как известно из сферической астрономии, называется аберрацией неподвиж- ных звёзд и ОТ± есть истинное направление на светило, О1Т1 — видимое. Р Т Отношение отрезков луча света, очевидно, равно от- t —— ( ношению ~—— соответствующих промежутков времени; вслед- t г.
§ 30] УЧЕТ влияния планетной аберрации 105 ствие принятой равномерности движения Земли отношение Т Т ? тр- путей, пройденных Землёй, равно отношению тех же промежутков времени; отсюда г»1- 1 _ О1 1 Т\О Т\Т ’ и треугольники РйТД'1 и Т^ОТ подобны, имея по равному углу, заключённому между пропорциональными сторонами. Следовательно, прямые ОТ и TQPQ параллельны; первая из них даёт видимое направление на светило в момент Z, а вто- рая— истинное направление на светило в момент tQ. Для отчётливого понимания вытекающих отсюда правил учёта планетной аберрации следует иметь в виду, что коорди- наты опорных звёзд, к которым относятся наблюдения подвиж- ных объектов солнечной системы, берутся теперь для среднего равноденствия (см. § 29), следовательно, они уже исправлены за аберрацию неподвижных звёзд. Мы можем сказать, что, дей- ствуя подобным образом, мы получаем истинные направления «на планету как на неподвижную звезду»; такие координаты планеты или кометы иногда называются астрографическими, и к ним приписывается номер года, указывающий равноденствие. После этого мы устанавливаем первое правило: если исполь- зуется среднее (астрографическое) положение светила, т. е. уже исправленное за аберрацию неподвижных звёзд, мы получим истинное направление на светило, считая, что Земля находится в положении, относящемся к моменту Z, но положение светила относится к моменту t°. Второе правило: если к среднему (астрографическому) поло- жению светила придать аберрацию неподвижных звёзд, мы получим видимое направление на светило; это направление вместе с тем есть истинное геометрическое для момента z°, к которому относятся положения и Земли и светила. Чтобы найти £°, необходимо знать р. Эта величина даётся в эфемеридах, и при сравнении наблюдения с эфемеридой удоб- нее применять второе правило. В этом случае надо к среднему (астрографическому) положению малой планеты или кометы придать с её знаком аберрацию неподвижных звёзд, а затем взять из эфемериды координаты для момента t° = t— Лр. В случае сколько-нибудь значительного числа наблюдений удобнее равносильная процедура: не вводить в наблюдённые координаты аберрацию неподвижных звёзд, зато ввести её с обратным знаком во все эфемеридные положения. Для этой цели достаточно вычислить аберрацию через каждые 8 дней (для быстро движущихся объектов — через меньший интервал,
106 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ [Гл. IV для движущихся медленно — через 16 дней), причём результаты вычислений могут быть проконтролированы по разностям. При вычислении орбиты р сначала не известно. Поэтому здесь следует пользоваться первым правилом: координаты Земли вычисляются для момента t и берётся среднее (астро- графическое) место светила, как оно опубликовано наблюдате- лем. Когда в процессе вычислений расстояние р становится известным, моменты наблюдений исправляются на величину Ао и в дальнейшем также координаты светила будут считаться относящимися к моменту = t — но координаты Земли (относящиеся к моменту t) уже более не меняются. § 3L Учёт параллакса Для того чтобы уравнения преобразования гелиоцентриче- ских координат в геоцентрические (3.11) имели место, должно соблюдаться очевидное требование, чтобы наблюдённые поло- жения светила и координаты Солнца относились к одному и тому же началу координат. Однако наблюдения фактически производятся не из центра Земли, к которому относятся коор- динаты Солнца, даваемые астрономическими ежегодниками, а с её поверхности. Чтобы устранить это обстоятельство, можно поступать двояко: либо получить геоцентрические координаты светила, исправив его наблюдённое положение на небесной сфере за влияние параллакса, либо оставить это положение без изменений, но брать топоцентрические, т. е. отнесённые к месту наблюдения координаты Солнца. Ясно, что по первому пути всегда приходится идти при сравнении наблюдений с эфемеридой, дающей геоцентрические координаты объекта. В сферической астрономии выводятся следующие формулы для поправок за параллакс по а и В: 1 1. Ро/Лэ / • / X рл = -трг--------cos <р sin ($ — а) sec о, ? (4'9’ pz = 0— [sin ср' cos о — cos <р' sin о cos ($ — а)], | где р0 — геоцентрический радиус-вектор, <р'— геоцентрическая широта места наблюдения, pG—параллакс Солнца, s — звёздное время, а и 3 — координаты светила; при этом рл получается в секундах времени, а р?, в секундах дуги. Обычно р заранее неизвестно, поэтому вычисляют несколько иначе. Вместо самого влияния параллакса отыскиваются так называемые параллак- тические множители по следующим формулам, приспособлен-
s 31] УЧЁТ ПАРАЛЛАКСА 107 ним для логарифмического вычисления: tg у = tg </see (s — a), у < 180°, Р^ = ^ ?оРо cos? sin(s — a)sec8, р<,= — , (4jQ) I Z’ap = роРо sin *Р sin (у — о) cosec у, />s = —, j что, очевидно, эквивалентно (4.9). Величины tg<p', popQ cos <р', Ро/708Шф' постоянны для данной точки на земной поверхности, п они даются в списках обсерватории в астрономических еже- годниках и во всех сборниках таблиц по теоретической астро- номии (табл. VIJ). Имеются таблицы и более, пожалуй, удобные (но и более обширные) [39], где те же формулы используются несколько иначе. Понятно, что сами ра и находятся уже тогда, когда р становится известным. Если р вообще неизвестно, привести наблюдённые коорди- наты светила к центру Земли нельзя, но можно зато отнести X, Y, Z Солнца к месту наблюдения. В экваториальной си- стеме координат положение места наблюдения определяется величинами р0, ср' и звёздным временем s, показывающим угол между плоскостью ‘местного меридиана и плоскостью колюра весеннего равноденствия. Координаты места наблюдения В = ро cos <р' cos s, 'q — р0 cos ср'sin s, £ = posincp', взятые с обратным знаком, будут поправками к координатам Солнца X/ У, Z. Выразим эти поправки в астрономических единицах, тогда АХ = — pQ arc Г'с = — p0/?o arc 1" cos<p' cos s = AXIZcos s, ’ АУ = — pQ arc = — pop0 arc 1" cos cp' sin 5 = kxy sin s, AZ = — p^ arc 1"C = — po/?© arc 1" sin (4.11) Величины Дху и AZ для данной обсерватории постоянны и тоже даются в упомянутых таблицах. При вычислениях орбит с логарифмами обычно применяется эклиптикальная система координат и тогда, если возможно, следует сперва исправить за параллакс экваториальные коор- динаты. При неизвестных расстояниях до светила этого сделать нельзя, но по идее Гаусса можно, тем не менее, полностью учесть параллакс, продолжив луч зрения на светило до пере- сечения с плоскостью эклиптики; точка пересечения называется фиктивным местом Земли (locus fictus). Одновременно выпол- няется условие, что широты Солнца строго равны нулю, что полезно при вычислении орбит. Однако введение locus fictus
108 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ [Гл. IV производится не так просто и лучше его изоегнуть, идя даже на то, чтобы вовсе пренебречь параллаксом. Если параллакс в а и о учтён и наблюдённые координаты отнесены к центру Земли, нетрудно достичь того, чтобы широта Земли точно равнялась нулю, опуская перпендикуляр ТТ0 из центра Земли Т (фиг. 11) на плоскость эклиптики. На чертеже угол T0ST есть широта Земли, или широта Солнца (даваемая (4.12) в ежегодниках), с обратным знаком (— В), и легко видеть, что так как и В—очень малые углы, то приближённо .о В В. cos 3 в cos 3 ' ““ ? 7 р Эта поправка вводится, как уже сказано, если наблюдения исправлены за параллакс, следовательно, р известно, в против- ном случае она отбрасывается. Конечно, при исправлении за широту Солнца R и L Земли остаются без изменений. § 32. Преобразование экваториальных координат в эклиптикальные Такой переход встречается при вычислении орбиты с лога- рифмами, где обычно вместо наблюдённых а и о светила упо- требляются а и р. Сферическая астрономия даёт для этой цели следующие формулы: cos р cos X = cos о cos а, cos р sin X = cos 3 sin a cos s + sin о sin s, sin p = — cos о sin a sin г + sin о cos г, , (4.13) но их удобнее применять не прямо в этом виде, пользуясь лога- рифмами сложения и вычитания, а ввести вспомогательный угол. Именно, положим m sin М = sin о, m cos М — cos о sin а, (4.14)
§ 33] СРАВНЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ С НАБЛЮДЕНИЯМИ 109 тогда будет: cos р cos X = cos о cos а, cos [3 sin X = т cos (М — е), sin р = т sin (М — s). (4.15) Хороший контроль полученных а и о достигается вычисле- нием следующих уравнений, которые выводятся из (4.14) и (4.15), sin (X — а) = 2 cos а sec £ т sin sin (М — ), “ 4 (4.16) sin 1 <8 - И = sec (8 + (3) т sin cos (м — -|Л . Но, кроме того, возможность простого и часто полезного кон- троля вытекает из того, что полученные sin р и cosp должны соответствовать одному углу. При внимательном отношении к знакам тригонометрических функций этой проверкой часто можно и ограничиться, если угол р не мал (и не близок к 90°), так как в противном случае cosp (sinp) меняется медленно, и могут быть обнаружены только сравнительно грубые ошибки в вычислении угла. § 33. Сравнение эфемериды с наблюдениями При сравнении эфемериды малой планеты или кометы с на- блюдениями необходимо получить эфемеридные места для момен- тов наблюдений и учесть при этом влияние прецессии, нутации, аберрации и параллакса. 1. Если наблюдения дают видимые координаты, что может встретиться только при пользовании старыми наблюдениями, их необходимо редуцировать к началу года и получить средние координаты по формулам (4.2), однако за исключением абер- рационных членов: Sa= — [/ + jtgsin(G + a)tgoJ , oj= — geos (G-j-a). (4.17) Если эфемерида относится к другому (нормальному) равно- денствию, наблюдённые координаты должны быть ещё редуци- рованы за прецессию к этому равноденствию по формулам (4.3) или (4.4), или (4.5). 2. Наблюдённые а и о должны быть исправлены за парал- лакс. Для этой цели интерполируются р из эфемериды для
110 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЕННЫХ ПОЛОЖЕНИИ [Гл. IV моментов наблюдений (достаточно трёх знаков) и вычисляются (4.18) где рар и обычно даются наблюдателями [но их, во всяком случае, рекомендуется проверить по формулам (4.10)]. 3. Если тем или иным путём получены более точные поло- жения звёзд сравнения, чем те, которыми пользовался наблю- датель, наблюдения исправляются за разность между улучшен- ными и принятыми наблюдателем положениями звёзд сравне- ния; см. § 23. 4. В случаях, когда наблюдения редуцированы согласно (4.17), они непосредственно сравнимы с эфемеридой, если же, как это теперь принято, они относятся к среднему равноденствию и, следовательно, исправлены за аберрацию неподвижных звёзд, то эту аберрацию с обратным знаком лучше всего заранее внести в эфемеридные положения. 5. Из моментов наблюдений вычитается Лр = 0d,005772p и из эфемериды интерполируются на исправленные моменты координа- ты светила, обозначаемые через ас и 8С. В зависимости от интервала эфемериды и величины разностей интерполяция производится со вторыми, третьими и даже четвёртыми разностями. Могут служить любые интерполяционные формулы, но при пользова- нии арифмометром проще всего взять формулу Ньютона (обозна- чения даны в § 25) / (« ± nw) = f(a)± nf1 (а ± у w)+-П^~^ /п (а ± w) ± п (п — 1) (п — 2) ,ттт / 3 \ . 1Г .... ± - - t . 2 . 3 ' f V ± Т W) + • ’ • (4Л9) или же формулу Бесселя / (а ± nw) = f(a) ±nf* (а ± 1 w') + fu(a ± у± ± "—Г-2 .3 /1П Са ± 2 W) + • • • ’(4-2°) которая особенно удобна, если четвёртые разности нечувстви- тельны, а третьи разности, не превосходят 60 единиц последнего знака, ибо тогда в формуле Бесселя можно ограничиться тремя первыми членами. Полезно выписать заранее все интерполяци- онные коэффициенты, причём они могут быть взяты для второй и высших разностей из таблиц по аргументу дроби интервала
§ 33] СРАВНЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ С НАБЛЮДЕНИЯМИ Ш n = (£° — £0) : w, где t°— момент наблюдения, исправленный за аберрационное время, t0 — предшествующий эфемеридный момент, w — интервал эфемериды. 6. Обозначим через а0 и о0 наблюдённые координаты светила после всех необходимых редукций и образуем разности Да = а0 — ас, До = о0 — ос. Желательно, а если светило наблюдалось вблизи небесного полюса, необходимо выразить Да в дуге большого круга Да cos о = (а0 — ас) cos о. (4.21) Величины Да cos о и До, взятые в том смысле, как здесь указано, являются поправками эфемериды, хотя не следует забы- вать, что они обременены неизбежными ошибками наблюдений. Если наблюдений много, что бывает лишь у комет, то из со- гласия между индивидуальными поправками можно получить суждение о точности наблюдений и далее по методу наименьших квадратов определить поправку эфемериды как функцию вре- мени хотя бы по формулам Да cos о = а + bt + ct2, Дб = а' + b't + c't2, где t берётся, исходя от какой-либо эфемеридной даты (со зна- ками плюс и минус — соответственно вперёд и назад!по времени) и не должно превышать такого промежутка времени, для кото- рого формулы (4.22) дают достаточное приближение к действи- тельному ходу поправки. Проще, но и менее точно, можно достигнуть того же самого построением графиков, в которых по оси абсцисс откладываются t, а по оси ординат Да cos 6 или Д8. Определяя отклонения отдельных Да cos о и До от значений, даваемых выражениями (4.22), и обозначая их через и, мы отыщем по правилам элементарной теории ошибок средние ошибки одного наблюдения (отдельно по а и по о): (4.22) где п — число наблюдений, а к — число взятых констант в фор- муле (4.22); при этом заодно выявятся наблюдения с грубыми ошибками. Не представляет труда при большом количестве наблюдений на различных обсерваториях исследовать по отдель- ности точность рядов наблюдений на каждой обсерватории, но ввиду возможности систематических ошибок при наблюдениях комет результаты не будут слишком убедительными. Согласно (4.22) поправка эфемериды для исходной даты выразится: Да cos о = а, До = л'.
112 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ [Гл. IV Все этапы вычислений, ведущих к получению поправок эфеме- риды, подлежат тщательнейшей проверке и их, вообще говоря, следует проводить в две руки. В особенности надо пытаться найти объяснение отдельным уклонениям, превышающим воз- можные случайные ошибки наблюдений, и в отношении таких случаев, если возможно, запрашивать наблюдателей письменно с просьбой проверить обработку наблюдений. Во всяком случае, ошибочные наблюдения не должны при- ниматься во внимание. Где поставить грань допустимых ошибок и какие наблюдения исключать из рассмотрения —дело опыта и умения. В отношении комет необходимо иметь некоторый собственный навык наблюдателя, чтобы судить в зависимости от описания вида кометы — наличия или отсутствия ядра, яркости, размытости, высоты над горизонтом во время наблюдения, при- сутствия Луны на небе и прочих условий — какие наблюдения следует признать обременёнными ошибками во время их произ- водства или при обработке. Как некоторый приблизительный критерий можно обычно принять в качестве пределов допустимых ошибок для комет Is по а и 10" по 3, но иногда эти пределы нужно бывает заметно расширить. Придавая найденные Да и До к числам эфемериды, мы полу- чим так называемые нормальные места. Они заменят индиви- дуальные наблюдения и будут значительно точнее их. Таким' образом, большое количество наблюдений, произведённых над кометой за время её видимости, сведётся к небольшому числу нормальных мест, каждое из которых представляет совокуп- ность наблюдений на протяжении отдельного отрезка эфемериды. Чем вернее элементы, положенные в основу вычисления эфемериды, тем длиннее можно взять отрезки, на протяжении каждого из которых будут действительны формулы (4.22), тем меньше будет нормальных мест и тем легче будет сравнивать их с теорией. Если эфемерида хорошо согласуется с наблю- дениями, коэффициенты 6, Ь' и тем более с, с' очень малы. В таком случае можно их вовсе не определять, а прямо взять среднее из отдельных Да и AS и придать их к эфемеридным координатам для ближайшей даты. Если наблюдения сравниваются с приближённой эфемеридой, дающей положения, допустим, до 0т,1 и 1', нет смысла вводить поправки за аберрационное время и за параллакс и достаточно убедиться, что наблюдения и эфемеридные данные относятся к одному и тому же равноденствию. После этого эфемеридные места интерполируются на моменты наблюдений, причём обычно доста- точно ограничиться приближённой оценкой влияния вторых разно- стей, и сравниваются с наблюдёнными координатами, что и даёт поправку эфемериды Да и Д8.. Эта поправка может служить для бо- лее уверенного отыскания объекта по той же эфемериде в будущем.
§ 33J СРАВНЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ С НАБЛЮДЕНИЯМИ ИЗ Пример. Наблюдение периодической кометы Брукса 1911 I, сделан- ное 28 сентября 1910 г. на Ликской обсерватории Эйткеном и Вильсоном, нужно было сравнить с эфемеридой. Ввиду того, что в этом появлении кометы никаких дальнейших наблюдений получить не удалось, вычисления производились с возможной тщательностью, чтобы обеспечить надёжность нормального места, опирающегося на это единственное наблюдение. Так как выдвигались сомнения, что это наблюдение относится к комете Брукса, для редукционных вычислений была использована полная копия подлинных записей наблюдателей у телескопа. К подобной процедуре при- ходится прибегать лишь в исключительных случаях, да она и не всегда возможна. Сперва были заново выведены и исправлены за рефракцию разности координат кометы и звёзды сравнения и при помощи известного из эфемериды движения кометы по а среднее из разностей Да, наблюдав- шихся отдельно от Дх, приведено к среднему моменту наблюдения по- следних. Эти разности, являющиеся видимыми, можно было с полным правом считать относящимися к равноденствию 1910,0, так как диф- ференциальное приведение к началу года ввиду малости Да и Да ничего не даёт. Исправленный за поправку хронометра момент наблюдения по местному звёздному времени был использован для вычисления парал- лактических множителей, а затем превращён в среднее берлинское время. Приводим эти вычисления: Дх + Г',478 Да — 4+817 Хрон. 21й 45w 26 s да + 14", 64 да -47",7 Попр. + 15,5 1g Да 1,1656 Рефракц. — 0",1 S 21 45 41,5 ]g 15 cos а 1,1215 Хрон. 2146^28® L 9 0 9,8 Да + 1М1 Движ. -0",4 $(берл.) 6 45 51,3 Рефракц. 0,00 да = —0,48", 2 so 12 25 22,9 Хрон. 21л45ш26® Дх = +07И1®,11 18 20 28,4 -3 0,3 t 18 17 28,1 t сент. 28, 76213 . 1 Л = 15р“- poCOSf 9,669 В = РоРа sin ср' 0,725 s — а 1й57™,8 а - 28°8' tg ср' 9,880 В 0,725 А 9,669 sec (s — а) 0,060 sin (у — a) 9,971 sin (s — а) 9,692 tg у 9,940 cosecy 0,183 sec а 0,055 Tf 41°3' 0,879 РаР 0,416 f-6 69 11 Таким образом были получены следующие результаты: Моунт Гамильтон 36-дюйм, рефрактор. Вильсон и Эйткен Ср. берлин. вр. Да Да сравн. lg pj? lg prf * 1910 сент. 28,76213 + 0™1®,И - 0'48",2 8,8 9,416 0,879 2 В такой форме обычно приводятся результаты обработки всех наблюдений данного объекта при вычислении окончательной орбиты. В столбце «сравн.» показано число микрометрических сравнений кометы 8 А. Д. Дубяго
114 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИИ [Гл. IV и звезды (сравнения по а и по 5); в столбце * дан номер звезды сравнения по общему списку звёзд для данной работы. Звезда сравнения № 2, к которой непосредственно привязывалась ко- мета., слаба (около 14-й величины) и в звёздных каталогах не содержится. Поэтому она была немедленно привязана наблюдателями к соседней звезде, которую мы обозначим № 1. Эта микрометрическая привязка, обработанная наподобие наблюдения самой кометы, дала разности Да и До между обеими звёздами, отнесённые к 1910,0 (подробностей вычис- ления здесь приводить не стоит). Для определения положения звезды № 1 был просмотрен ряй звёздных каталогов и координаты её были найдены в зонном каталоге Гульда, каталоге В обсерватории в Кордобе и в астро- графическом каталоге той же обсерватории; для сокращения эти каталоги соответственно обозначаются GZ, Cord В, CG Cord в согласии с между- народными условными обозначениями каталогов [24, 27]. К взятым из каталогов положениям были приданы систематические поправки для приведения на систему Босса и редукции за прецессию от равноденствий каталогов к 1910,0 при помощи таблиц Шорра [34]. Для вывода соб- ственного движения данных недостаточно и поэтому окончательные коор- динаты звезды № 1 были получены, как весовое среднее из отдельных результатов, пользуясь весами каталогов согласно Боссу. Прибавлением наблюдённых разностей Да и Дд были найдены координаты звезды № 2. Однако для неё было получено и непосредственное определение положе- ния Джефферсом по фотопластинке, снятой с рефлектором Кросслея на Ликской обсерватории; из обоих результатов взято простое среднее. Приводим кратко ход этих вычислений (он довольно типичен) опуская преобразование прямоугольных координат, даваемых в фотографическом каталоге зоны Кордобы, в экваториальные координаты. С достаточно близким к истине положением звезды для 1910,0 были вычислены прецессия (годичная), её вековое изменение и третий член прецессии: N “1910,0 Рг’ V‘ S’ 111 ^1910,0 РГ. V. S. Ill 1 197i47Tn47s,15 + 3s,7070 -0s,0138 -0s,009 -28°2'25",4+9",084+0",478-0",15 Затем были проведены вычисления над каталожными данными: № 1 Каталог Равн. п а CZ 19п.19О4 1875,0 1 19л45”г37®, 32 Cord В 13052 1900,0 2 19;,47OT10s, 07 СС Cord —28°,52403 1900,0 2 19А47’в10®, 04 -29, 51864 Сист. попр. Прец. + 1 +2m9s,83 + 2 +0 37,08 -1 +0 37,08 п 5 1 —28°7'40",4 -1 +5'15",0 2-28 3 57, 3 —2 +1 30, 6 2-28 3 57, 6 —1 +1 30, 6 № 2 а Микром. 197/47w47s ,99 Фотогр. 47, 94 19 47 47. 96 а Р t 19Z/47W47S,16 0,2 1873,7 47 ,17 0,3 1896,0 47 ,11 1,0 1913,6 197{47m47s 13 § —28°2'25",5 0,2 1873,7 26 ,9 0,4 1896,0 27 ,1 1,0 1913,6 ^28 2 26.9 § t —28э7'51",1 1910,7 49, 2 1935,9 -28 7 50, 2
§ 33] СРАВНЕНИЕ ЭФЕМЕРИДЫ С НАБЛЮДЕНИЯМИ 115 Здесь после указания номера звезды в данном каталоге даны равно- денствие каталога, число наблюдений звезды, а каталога, её системати- ческая поправка и приведение за прецессию к 1910,0, затем прямое восхождение для 1910,0, вес положения, зависящий для данного катало- га от числа наблюдений звезды, наконец, средняя эпоха наблюдений, как она дана в каталоге. Ниже приведены такие же вычисления для склонения. Пользуясь полученными результатами для звезды № 1, были найдены находящиеся в первой строке координаты звезды № 2 и под ними приписаны координаты по определению Джефферса (без каких-либо изменений). Окончательные положения звёзд сравнения даются в следу- ющей форме (если бы определялось собственное движение тех или иных звёзд, оно должно также быть здесь приведено и его влияние было бы учтено в координатах звёзд сравнения, которые, естественно, должны относиться к эпохе наблюдения интересующего пас объекта): N а1910,0 ^1910,0 1 CoD —28°,16250 19Zz47’n47s,13 -28°2'26",9 2 Anonyma 19 47 47 ,96 —28 7 50 ,2 Источник G-Z, Cord В, СС Cord Среднее из микром. привязки к № 1 Моу нт Гамильтон (1910 сент. 28) и фотогр. полож. по пласт. рефлект. Кросслея (1935 нояб. 14) Из эфемериды кометы заимствуются следующие положения: Ср. берл. вр. a vera a vera 1-ГР 1910 сент. 25,5 19Z'45W5S,18 -28°29'11",5 0,1966 +45s,80 -4-6'5",9 26,5 45 50,93 4-ls,86 +47,66 28 23 5,6 + 4",9 + 6 10,8 27,5 46 38,24 . +1,85 28 16 54,8 +4,9 + 49.51 +6 15,7 28,5 47 28,15 +1,84 28 10 39,1 +4,9 + 51,35 + 6 20,6 29,5 48 19,50 +1,84 28 4 18,5 + 4,8 0,2046 + 53,19 + 6 25,4 30,5 49 12,69 . -27 57 53,1 Взяв сначала р для момента наблюдения (не исправленного за аберрацию), отыскиваем аберрационное время и поправки координат кометы за параллакс, а затем интерполируем по формуле Бесселя (так как третьи разности незаметны, можно пользоваться любой интерполя- ционной формулой) эфемеридные а и 5. Наблюдённые координаты приво- дятся на видимое место, которое в данном случае непосредственно сравнимо с истинным эфемеридным местом. р 0,2031 ра + 0s,16 Лр О'7,00921 A 7,7618^s+ 4",7 Интерп. коэфф. J U ао Сент. 28,75292 0,25292 -0,0944 19Z/47m38s,60 -28°9'0",8 19Zz 47”49’,23 - 23э8'33" ,7 О - С Ах + 10 s,63 Д5 4- 27",1 8*
116 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ [Гл. IV ас vera 19Zj47w40s,96 Sc vera 28°9'3",3 G 326°16' sec <5 0,0547 f 4- 21",68 а 29655 sin (H-f-а) 9,5596 4- 6,03 Н 84 21 h 1,2740 1ПЯ 4- 7,73 263 11 cos(Н 4- а) 9,9694 + 35,44 Я-Н 21 16 sin 5 9,6737га 4- 2s,36 tgb 9,7284м шо 0,8883 1о — 1",33 sin (G + а) 9,9969м 0,9171n н8 — 8,26 g 1,0552 i 0,9091 nis + 7,15 cos (G 4- а) 9,0744м cos 5 9,9453 До1 — 2,5 И, 0,7805 Ша 0,8544 Ц 0,1296м Теперь находим нормальное место для ближайшей эфемеридной даты 1910 сент. 28, 5. Поправку эфемериды можно с полным основанием предположить неизменной за короткий промежуток между наблюдением и эфемеридной датой; впрочем, об её изменении и судить невозможно. Истинные координаты переводятся опять в средние, относящиеся к 1910,0. Кроме самих а и даются их средние ошибки, слагающиеся из ошибок микрометрических наводок, найденных по их внутреннему согласию, и из ошибок координат звезды сравнения. t 1910 сент. 28,5 ас vera 19Zz4 7w28s,15 5С vera — 28°10'39",' Да + 10,63 А*} 4-27, vera 19 47 38,78 vera -28 10 12,0 а 296°55' 0,7804 G 326 14 0,1313 м G 4- л 263 9 / 4-21",65 9,7287м па 4-6,03 sin (G 4~ а) 9,9969м Да 4-27,68 £ 1,0548 Да 4-ls,85 cos (G 4" <^) 9,0765м Д6 -1",4 Нормальное место кометы Брукса в появлении 1910 г. Ср. берл. вр. ai9io,o ^i9if,0 eacos$ es 1910 сент. 28,5 296°54'14",0 -28°10'10",6 ±1",27 ±1",27 В заключение отметим, что ввиду крайней трудности наблюдений (комета была очень слаба) микрометрические наводки «скачут», тем не менее они показывают явственный ход со временем, согласный по обеим координатам по знаку (и не слишком уклоняющийся по величине) с действительным движением кометы, что свидетельствует, что объект несомненно реален (не говоря о том, что его видели два наблюдателя) и есть именно комета Брукса. § 34. Выбор наблюдений и их контроль Проверка наблюдений путем их сравнения с хорошей эфе- меридой позволит уверенно обнаружить ошибочные наблюдения только тогда, когда наблюдений имеется много. В противном случае останется неясным, чему обязано большое уклонение —
§ 34] ВЫБОР НАБЛЮДЕНИЙ И ИХ КОНТРОЛЬ 117 ошибке наблюдения или погрешности эфемериды. Если же мы имеем дело с новым объектом, для которого зачастую эфемери- ды и вовсе нет, задача становится весьма затруднительной. А между тем при первом определении орбиты особенно важно, чтобы взятые наблюдения не содержали ошибки. Поэтому полезно опираться на наблюдения, сделанные известными наблю- дателями и с хорошими инструментами, но и это не даёт гаран- тии. Те немногие способы контроля, о которых говорилось выше, далеко не всегда оправдывают себя на практике. Хорошо, если имеются наблюдения, отделённые небольши- ми промежутками времени, порядка 0,1 суток или меньше. В таком случае можно посмотреть, как согласуется разность наблюдённых координат с движением объекта за данный интер- вал времени, что почти всегда можно подсчитать. Если имеется хотя бы не очень большой, но более или менее равномерно распределённый по времени ряд наблюдений, наличие в них грубых ошибок можно обнаружить, рассматривая ход разделённых разностей, как это рекомендует Штраке [36], Сперва образуются первые разности моментов и координат, обозначаемые через ft, f'a_, fz. Разделённые разности Да =ДЗ = /<:/! (4.23) относятся к моментам tm, представляющим средние арифмети- ческие между соответственными t. Процесс повторяется в отношении Да и До, так что Да = /да:Дт, До = fдз: /tm* (^•2^) На этом можно остановиться и посмотреть, насколько плавно меняются Да' и До'; если в них имеются скачки, эти скачки указывают на ошибки в наблюдениях, и нетрудьо выяснить, какое именно наблюдение ошибочно. Пример. Даны наблюдения планеты 1933 NA: N t а 1933,0 /; 1 1933 июля 1,96012 19^28,w2s,28 15,895 2 17,85511 13 18,25 6,991 3 23,81569 8 9,09 4,027 4 27,87299 5 6, 00 2,018 5 29,89118 19 3 43, 85 18,951 6 48,85264 18 57 21, 35 9,989 7 53,84208 18 59 13,03
118 РЕДУКЦИЯ НАБЛЮДЁННЫХ ПОЛОЖЕНИИ [Гл. IV /а tm. ftin Да / Да aa' - 884s,03 9,908 -55s,62 10,942 _L_ 4s,01 -h 0s,37 -309, 16 29,850 -51,61 5,009 + 6,14 + 1, 22 - 183,09 25,859 - 45, 47 3,023 j_ 4,76 4- 1, 58 - 82, 15 28,882 -40, 71 10,490 20,54 + 1, 96 - 382, 49 39,372 -20, 17 14,475 31,35 + 2, 16 4- 111, 72 53,847 + 11, 18 Здесь приведена только одна координата — прямое восхожде- ние. Просмотр хода разделённых разностей показывает, что он не совсем плавен, но всё-таки чувствительных скачков не заметно. После вычисления орбиты обнаружилось, что ошибки наблюдений заметно меньше 0s,5. Наблюдения, выбранные для вычисления орбиты, должны, помимо достаточной точности и отсутствия грубых ошибок, удовлетворять и другим требованиям, вытекающим из теории определения орбит, о которых будет речь в своём месте.
ГЛАВА ПЯТАЯ ОБЩАЯ ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ § 35. Постановка задачи Движение планеты или кометы вокруг Солнца в первом приближении, т. е. без учёта притяжения других тел сол- нечной системы, определяется посредством шести постоян- ных величин, входящих в решение дифференциальных уравне- ний задачи двух тел. Нагляднее и часто всего удобнее брать в качестве этих постоянных элементы орбиты, но, разумеется, этот выбор не единственный: так, например, вместо трёх эле- ментов о), , г, определяющих расположение плоскости орбиты в пространстве и линии апсид в этой плоскости, могут быть введены гауссовы постоянные А, В, С, а, Ь, с или векторные элементы Р и Q, которые представляют собой, в силу существующих между ними тождественных соотношений, только три незави- симые величины; или же можно заменить все кеплеровы эле- менты орбиты тремя прямоугольными координатами в избран- ный момент и тремя соответственными скоростями. Такое решение может удовлетворительно представлять дей- ствительное движение планеты или кометы лишь на протяже- нии не очень большого промежутка времени, пока можно пре- небречь действием других планет. Поэтому способы определения первоначальных орбит строятся в предположении, что имеется немного наблюдений, отделённых небольшими интервалами вре- мени. В дальнейших выводах предполагается, что величина эксцен- триситета определяемой орбиты не подвергается никаким огра- ничениям, и излагаемый ниже общий способ в одинаковой мере применим к орбитам любой формы (если не говорить о деталях). Но практически приходится иметь дело с орбитами, эксцентри- ситет которых не слишком велик, примерно не больше 0,7 (для периодических комет), так как в случае сильно эксцен- трических кометных орбит первоначальное вычисление всегда ведётся в допущении, что они являются параболами.
120 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Решение поставленной нами задачи распадается на ряд эта- пов, которые мы рассмотрим в той последовательности, в кото- рой они возникают. Во многих руководствах некоторые из относящихся сюда вопросов выделяются и рассматриваются заранее, но это, во всяком случае, приводит к тому, что ход выводов становится менее естественным. Нетрудно убедиться, что трёх наблюдений, произведённых в моменты t±, t2, t3, теоретически совершенно достаточно для нахождения шести элементов орбиты. Эти три наблюдения дают шесть независимых величин — геоцентрических сферических координат тела сд, о1? а2, 62, а3, о3. Геоцентрические и гелиоцентрические координаты тела свя- заны между собой девятью уравнениями (3.11): р£ cos of cos = Xi + Xi ' cos sin = yi + Yi ► pf sin 8f = Zi + Zi , (Z=l, 2, 3), (5-1) в которых и ог- известны из наблюдений, а А^-, У/, Zf. могут быть взяты из ежегодников, где они даются по таблицам дви- жения Земли. У нас начало координат лежит либо в центре Земли (если наблюдения исправлены за параллакс), либо в точке, где находился наблюдатель (если а и о — непосред- ственно наблюдённые величины, а X, Y и Z путём введения соответственной поправки приводятся к месту наблюдения). Таким образом, мы будем употреблять геоцентрическую или топоцентрическую систему координат, но ввиду того, что это различие не имеет принципиального значения для теории вопроса, мы можем для простоты говорить лишь о геоцентри- ческих координатах, где это не может вызвать путаницы. Уравнения (5.1) содержат в числе неизвестных pf, а затем Xi, yi, Zi, но девять последних величин выражаются через шесть элементов орбиты а, е, У, id, i и известные моменты наблюдений ti, так что независимых неизвестных будет столько же, сколько и уравнений —девять. Исключая путём деления рг- из уравнений (5.1), мы, очевидно, получим шесть уравнений с шестью неизвестными. Геометрически это сводится к тому, что мы должны из трёх заданных точек — положений Земли (определяемых относительно центра Солнца координатами Xi, Yi, Zi с обратным знаком) провести три направления, соответствующих наблюдённым az- и Of, а затем пересечь их плоскостью, проходящей через центр Солнца, причём так, что если провести через точки пересече- ния коническое сечение (задача вполне определённая, ибо коническое сечение, вообще говоря, может быть однозначно
§ 35] ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 121 найдено по трём своим точкам и положению фокуса), то удвоен- ные площади секторов между первым и вторым радиусом-век- тором (tv2) и, соответственно, между вторым и третьим радиу- сом-вектором (г2г3) должны в согласии с первым и третьим законом Кеплера равняться (г17-2) = Л'/?(г2-М1 1 ,, г- Г р.^) Эти два уравнения являются теми условиями, при помощи которых может быть определено положение плоскости орбиты, ибо оно вполне характеризуется двумя параметрами, напри- мер, наклонением к основной плоскости и долготой узла. Как только это будет сделано, определятся и точки пересечения наблюдённых направлений на светило с плоскостью его орбиты, т. е. найдутся координаты Xz, Kz, Zz в уравнениях (5.1) и вместе с тем pz. Первая часть решения состоит в том, чтобы, удовлетворяя (5.2), найти из (5.1) значения pz. Это может быть сделано путём последовательных приближений. В уравнениях (5.2) параметр орбиты р неизвестен, и мы не можем найти стоящие слева удвоенные площади секторов (г±г2) и (г2г3). Обозначим удвоен- ные площади треугольников между радиусами-векторами и хор- дами орбиты через [Г1Г2] и [г2г3]. Предполагая pz известными, мы можем получить из (5.1) гелиоцентрические координаты тела Xi, yi, Zi, а стало быть и [гхг2] и [г2г3]. Пусть, далее, у есть отношение площади сектора к площади соответствующего треугольника; зная его, мы можем, очевидно, получить и необ- ходимые нам площади секторов. Введение у в теорию определе- ния орбит оказалось особенно плодотворным потому, что для этой величины заранее может быть дано приближённое значе- ние; более того, Гаусс показал, что можно отыскать у по задан- ным положениям тела и промежуткам времени с любой точ- ностью без знания элементов орбиты и, в частности, без знания р. Таким образом, взяв для у некоторое приближённое значе- ние, можно из уравнений (5.1) и (5.2) найти затем с ними получить гелиоцентрические координаты тела и при их помощи отыскать улучшенные значения у. Повторяя этот процесс, можно добиться того, что в конце концов (обычно это насту- пает быстро) исходные и конечные значения у совпадут между собой; это покажет, что полученные значения [>z удовлетворяют условиям задачи. В этом и лежит основная трудность задачи определения эллиптической орбиты, и метод, основанный на идее последовательного уточнения у, не без основания носит назва- ние метода Гаусса.
122 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Вторая часть задачи состоит в том, чтобы по найденным гелиоцентрическим координатам светила и отношениям площадей секторов к площадям треугольников получить элементы орбиты, и она не содержит никаких принципиальных трудностей. В практической разработке способ Гаусса был целиком при- способлен к особенностям логарифмического вычисления. В связи с этим вместо наблюдённых экваториальных координат тела вводились эклиптикальные, так как система, в которой основ- ной плоскостью является эклиптика и в которой третья коор- дината Солнца —широта —может быть положена равной нулю, имела здесь некоторые преимущества. При вычислении с ариф- мометром эти преимущества теряют своё значение, и оказывается более выгодным сохранить экваториальную систему и широко применять прямоугольные координаты, что приводит к упроще- нию формул и к сокращению вычислительного процесса. Посте- пенно счётная машина полностью вытеснила логарифмы при решении данной задачи, и в наше время едва ли кто-либо станет вычислять эллиптическую орбиту целиком с помощью логарифмов. Может быть, рационально поступать, как это рекомен- дует Мертон в работе [29], посвящённой модификации метода Гаусса, в прилогкении к арифмометрическим вычислениям, а именно, для выполнения отдельных этапов работы прибегать к помощи логарифмов, но такой образ действий, кажется, не получил широкого признания. Мы ограничимся здесь рас- смотрением способа Гаусса в его современной форме. § 36. Уравнения плоскости Пусть будет Ах 4- By + Cz = 0 (5.3) уравнение плоскости, проходящей через начало гелиоцентриче- ских координат —центр Солнца, причём хотя бы один из коэф- фициентов Л, В, С не равен нулю. Подставляя в (5.3) координаты xi9 yi9 Zi (/=1,2,3) трёх положений тела, мы будем иметь: Ах± + Вуг + Cz± = 0, \ Ах2 + Ву2 + Cz2 = 0, > (5.4) Ля3 + Ву3 + Cz3 = 0. J Условие существования плоскости заключается в том, что эти уравнения дают нетривиальное решение в отношении А, В, С\ как известно, для этого определитель из коэффициентов должен быть равен нулю: *1, У1’ Уз’ Z2 Z3 = 0, (5.5)
§ 36] УРАВНЕНИЯ ПЛОСКОСТИ 123 Разлагая определитель по элементам столбцов, мы получим уравнение (5.5) в трёх видах: A [y2z3 — z2y3] — х2 [y3z3 — zxy3] + х3 [y3z2 — z^] = О, Уз [z2x3 — x2z3] — y2 [Z1T3 — ZiZj + y3 [z^, — x,z2] = 0, Zl [A2/3 — 2/2^3] — z2 [хзУ3 — У1Х3] + Z3 1Х1Уз — У1Хз1 =• 0- - (5.6) которые отличаются одно от другого циклической перестанов- кой букв. Введём вместо выражений, стоящих в скобках, пло- щади треугольников, пользуясь соотношениями типа y2z3 — Z2y3 = [r2r3] cos (п, т), где (п, х) — угол между нормалью к плоскости орбиты и осью х; по сокращении на направляющие косинусы нормали получим: [AAJa — [Г1Г3]яг3 + [Г1Г2]х3 = 0, 'I [АА] У1 - lAA] У2 + [АА] У3 = о, ? (5.7) [V,] zi — [АА] z2 + [АА] z3 = 0. J Разделим эти уравнения на [rxr3] и положим это даст п1х1 — х2 + п3х3 = 0, п1у1 — у2 + п3у3 = 0, n1z1 — z2 + n3z3 = 0. , (5.8) (5.9) Если мы теперь в уравнениях (5.9) будем считать п1 и п3 известными, что мы можем сделать только, воспользовавшись условиями, связанными с промежутками времени между наблю- дениями, то выражения (5.9) явятся уже независимыми уравне- ниями между Xi, yi, Zi. В уравнениях (5.1) обозначим для сокращения направля- ющие косинусы луча зрения на светило через ai = cos 8t- cos af, "J dz= cosfifsin af, / (5.10) = sin 8Z I и выразим через них Xi, yi и zz: Xi, yi = b^t — Yi, Z[ = Cipi %i* (5.11)
124 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [ГЛ. V После подстановки в (5.9) мы будем иметь: ^1^1Р1 ^2?2 «3^3 -^2 ^2?2 “Ь 63П3?3 = ^2 “Ь ^3^3? ^2р2 “Ь ^з^зРз ~ ^2 “Г ^з‘ (5.12) Здесь содержится пять неизвестных — 721? n3, pf. Очевидно, что если уравнения (5.12) разрешить в отношении pz, то рг- выра- зятся через известные величины и пх и п3. Если взять для и п3 приближённые значения, мы найдём приближённые pf, и при дальнейшем уточнении и п3 будут уточняться и pz. Для определения р2, например, выгоднее исключить из (5.12) не рх и рд, а сразу и п3р3, что даст — Р?2 = d, где (5.13) Хг, У !, На практике решение ведётся не при помощи определителей, а численной элиминацией и п3р3. Отметим, между прочим, что определитель D выражает шестикратный объём четырёхгранника с вершинами в начале координат и в наблюдённых положениях тела на геоцентри- ческой небесной сфере с радиусом, равным единице. Чтобы пойти далее, необходимо ввести приближённые значения для п1 и и3. § 37. Выражения площадей треугольников через время Предположим для простоты, что плоскость координат ху совпадает с плоскостью орбиты. Тогда уравнения движения (3.73) примут вид: __ _ L.2 £_ __ _ 7-2 У_ dt* ~ гз ’ dt* " Г3 * (5.15)
£ 37] ВЫРАЖЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ ТРЕУГОЛЬНИКОВ ЧЕРЕЗ ВРЕМЯ 125 В дальнейшем удобно избрать единицу времени так, чтобы сделать к равным единице, вводя вместо t новую переменную x = kt. (5.16) Итак, наша новая единица времени будет —=58,134087 средних суток и уравнения (5.15) заменятся следующими: d2x х г3 ’ > (5.17) dx2 г3 * J Пусть в исходный момент, когда т = 0, тело имеет коорди- наты х и у и радиус-вектор г, а в момент т соответствующие величины пусть будут ж', у', г'. Требуется определить площадь треугольника между радиусами-векторами г, г' и замыкающей их хордой орбиты, считая известными г и его производные по времени. Предполагается, что г не обращается в нуль, поэтому для не слишком больших промежутков времени координаты тела могут быть разложены в сходящиеся ряды Тейлора но степе- ням т: dx , 1 d2x 9 , 1 d3x - ^ + 2Т^ +з! т 4- — -2 4- — Z -3 dx "Г 2! dx2 v ф 3! dx3 Х (5.18) Дифференцируя уравнения (5.17) по т, мы можем получить выражения для высших производных х (и у), которые содержат кроме г и его производных только х и Пили соответственно У и так как производные второго и высших порядков от х могут быть исключены при помощи (5.17), именно, d3x За: dr 1 dx > dx3 г4 dx г3 dx ’ d4x Г 1 4_ 6 dx dx4 L г6 г5 J * г4 dx2 J r4 dx dx ' Введя эти выражения в (5.18), найдём z'=Fx+G^, ' y' = Fy + Gd£, (5.19) (&.20)
126 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V где I г3 + *2 г4 d<z 1т3 t 1 т4 c?r 6 rA 1 4 r4 dz 3 d*r r4 dt* (5.21) G = Следовательно, мы можем из (5.20) определить искомую удвоенную площадь треугольника: [rr'] = xy'- ух' =g(x^ —(5.22) Но скобка справа есть удвоенная секторная скорость, как это видно из (2.11), и ввиду того, что у нас & = 1, она будет согласно (2.20) равняться ]/'р, что даст [rr']=G\fp. (5.23) Применим этот результат к трём положениям тела с коор- динатами xif yit zt и радиусами-векторами rt (Z = l, 2, 3). Проме- жутки времени обозначим, как это обычно делают, Т1 — (^з Т2 — к (^3 ^1)> Т3 = (^2 (5.24) причём индекс у т соответствует индексу, недостающему справа. Полагая в (5.20) х = х2 и заменяя х соответственно на х± и х% (также у), мы должны подставить в (5.21) вместо т соответ- ственно —т3 и Tj, что нам даст F1? GT, F3, G3. После этого мы будем иметь вместо (5.22) x^F^G^, x3^Fzx2 + Gz(*£), ) и отсюда [ Z-! г 2 ] = хху2 — yiX2 = —G1}/rp, [r2r3] = ^Уз — Уз^з = G3 V Р’ [ Г1Г3 ] = %1Уз У 1^3 = X^z Р ' 1 1 J (5.26) где С — ~ -L 1 Тз Д. 1 -J- ^--з + ттг+т TfW2+ •••’ г 1 т» 1 г* /dr\ . G3 = ^-T +T7fUA+---’ . 1 (5.27) 1 r-2 4 ^3 7 >l CO M II II to I b* to| ► u"w|w + I to| н» ю| H to* ' + +
§ 38] ПЕРВОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ ДЛИ ГЕЛИОЦЕНТРИЧ. КООРДИНАТ 127 Следовательно, удвоенные площади треугольников опреде- лятся уравнениями: причём в последней строке вместо + т3 подставлено т2. Что же касается отношений площадей треугольников, ранее обозначенных нами пг и тг3, то они выражаются так: Эти формулы верны для любых конических сечений с фоку- сом в центре Солнца, как это явствует из их вывода. § 38. Первое приближение для гелиоцентрических координат Только что полученные выражения для п± и п3 являются приближёнными, и возникает вопрос, какие члены в них не- обходимо сохранить при вычислении орбиты. Отыщем при помощи выражений (5.28) площадь треуголь- ника с вершинами в концах радиусов-векторов гх, г2 и г3: [Г.г2] + [Г2г3] - [гхг3] = /р (1 + . ..). (5.30) Очевидно, если мы пренебрежём в (5.29) членами, содержа- щими г* в знаменателе, выражение (5.30) даст нуль для площади указанного треугольника, что в точности имеет место лишь при движении по прямой линии. Этого, конечно, нельзя допускать даже в качестве исходного предположения при определении орбиты и, следовательно, члены с надо со- хранить. Дальнейшие члены с ПРИ нахождении приближения неизвестны и ими приходится пренебречь. первого Таким
128 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V образом, мы положим , г + г - t г + ? Л~’ Пз = 7Г-+ у (5-31) Т2 О Г9 О Г2 Если, однако, итти другим путём и взять в качестве основных неизвестных не р2, или, что то же самое, г2, а рх и р3, как предлагал Оппольцер, или все три геоцентрических расстояния, как в методе Джиббса, точность первого прибли- жения значительно повысится, но за счёт существенного усложнения формул, поэтому на практике преимущество оста- нется всё же за способом Гаусса. Формулы (5.31) были даны Энке, и они точнее тех, кото- рыми пользовался сам Гаусс. Положим в них -j-^з (! + <) = Л, g” V, (1 4“ «,) = ^з> (5.32) и мы будем иметь "1 = ^+3- »з = «з + ^’- (5‘33) Эти выражения могут быть подставлены в (5.14) и (5.13), что даст = + + (5-34) ' 2 ИЛИ Ь = (5.35) где — 4~^3V3 (5 36) Тем самым мы выразили р2 не через две неизвестные и п3, а только через одну неизвестную г2. Но между р2 и г2 существует, кроме того, очень простое геометрическое соотно- шение, вытекающее из рассмотрения треугольника между Солнцем 5, Землёй Т и телом Р (фиг. 12). Если внешний угол при вершине Т обозначить через 62, то r22 = R; + 2R2 cos 02р2 + р22, (5.37) причём Rl=Xl + Yz2 + Z22f /?2cos62 = -(6z2X2 + 62¥2 + c2Z2). (5.38)
§ 38] ПЕРВОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ ДЛЯ ГЕЛИОЦЕНТРИЧ. КООРДИНАТ 129 Последнее равенство может легко быть уяснено: если раз- делить его почленно на Т?2, тогда правая часть представит произве- дение направляющих косинусов векторов TS и ТР, взятое с обратным знаком. Если возвести уравнения (5.11) в квадрат и сложить, мы получилМ (5.37) и (5.38), что может заменить геометрическое рассуждение. Уравнения (5.35) и (5.37) позволяют найти р2 и г2. Если исключить одно из этих неизвестных, для другого получится уравнение восьмой степени. Конечно, делать этого не следует; вместо этого оба уравнения решаются последовательными при- ближениями, что особенно удобно при наличии таблицы, 1 л дающей — по аргументу г . Гаусс показал, что уравнения (5.35) и (5.37) могут быть сведены к одному трансцендентному уравнению, легко разре- шаемому при пользовании логарифмами. Это уравнение играло большую роль в классической форме способа Гаусса; М. А. Вильев посвятил важный мемуар его исследованию [4], а Т. А. Бана- хевич [1] дал таблицы, позволяющие находить его решение почти без вычислений. При вычислении с арифмометром удоб- нее пользоваться непреобразованными уравнениями (5.35) и (5.37), тем не менее, рас- смотрим здесь вывод урав- 2 нения Гаусса. Из треугольника STP на фиг. 12, в котором угол / при вершине Р обозначен Ург через z2, находим / р2 _ г2 __ Д, __________ sin (02-z2) — sin 02 — sin z2 * $ T Если подставить в урав- фиг нение (5.35) значения р2 иг2, найденные из этих соотношений, можно не пользоваться уравне- нием (5.37), так как геометрическая зависимость между р2 и г2 уже введена. После небольших преобразований мы найдём: R2sin(02-z2) Zosin3z2 <in;2 0 K3sin*02’ — sin 62 cos z2 + (T?2 cos 62 + k0) sin z2 = • Положим здесь p-sin 7 = Z?2 sin 02. у cos q = R2 cos 62 + &0, m = s? 3 Q- , и у нас будет sin (z2 — q) = m sin4 z2. Это и есть уравнение Гаусса. 9 А. Д. Дубяго
130 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V § 39. Анализ основных уравнений и теорема Ламберта о кривизне видимой орбиты Поставим важный вопрос: всегда ли система уравнений (5.35) и (5.37) имеет решение, сколько этих решений и все ли они пригодны для нахождения орбиты. Возвращаясь к (5.12) и (5.15), мы видим, что единственным исключительным слу- чаем, требующим особого рассмотрения, будет тот, когда D = Q. Считая направляющие косинусы aif bi7 Ci за координаты точки на небесной сфере радиуса 1, мы находим, что равен- ство нулю определителя D служит условием того, что все три положения лежат в одной плоскости, проходящей через начало координат, совершенно аналогично, например, условию (5.5), найденному раньше. При этом видимые положения светила будут лежать на одном большом круге. В этом единственном исключительном случае, если р2 не бесконечно велико, должно быть и d = Q, откуда следует, что либо по меньшей мере два из определителей dly d2, d3 не равны нулю, либо все три опре- делителя равны нулю (так как, если два из них равны нулю, то, очевидно, равен нулю и третий). В первом случае мы имеем право допустить, что хоть одна из величин dr и с?3 не равна нулю, после чего, написав на основании (5.34) + + 3 = 0, (5.39) Г2 мы получаем возможность определить г2, азатем при посредстве (5.37) найти р9. Однако это определение будет очень ненадёжным вследствие малости коэффициента при — . Если один из опре- делителей dt равен нулю, можно заключить по аналогии с предыдущим выводом, что соответственное положение Солнца лежит в одной плоскости с положениями тела и центром Земли, иначе говоря, на том же большом круге небесной сферы. При этом, если, в частности, d2 =0 (второе место Солнца лежит на том же большом круге, что и соответствующие положения тела); кроме того, если т1 = т3, у нас будет ri^ = n° и v1==v3 и вместо (5.39) получится (d1 + d3)(n“ + ^-) = 0, (5.40) что влечёт за собой dT + d3 =0, так как и vx положительны..Срав- нение для г2 обращается в тождество 0=0и найти г2 невозможно. Обратимся ко второму случаю, в котором d± = d.2 = d3 = 0, и сначала допустим, что ни одно из положений светила не* совпадает с другим на небесной сфере. Тогда все три положе- ния светила лежат на одном большом круге, и на нём же
39] АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ УРАВНЕНИЙ И ТЕОРЕМА ЛАМБЕРТА 131 расположатся все три положения Солнца, как это вытекает из написанных условий. Следовательно, этот большой круг есть эклиптика. Уравнение (5.39) обращается в тождество 0 = 0 и определить г2 опять невозможно. В числе исключительных случаев могут быть такие, когда два из трёх или все три положения тела совпадают между собой (первое может случиться, если светило за время наблю- дений описало петлю, второе — лишь при особых обстоятель- стах, которые при действительном вычислении орбиты не будут иметь места). Если совпадают первое и третье места, все три определителя с?2, d3 обращаются в нуль и остаётся в силе наш предыдущий вывод о невозможности вычисления орбиты, но уже на другом основании. Заметим сперва для полноты, что сюда же относится тот случай, когда указанные два положения диаметрально противо- положны на небесной сфере, чему соответствует =—а3, Ьг = —Ь3, сг = —с3. Обращаясь к исходной системе уравнений (5.12), мы видим, что нельзя отыскать отдельно и м3р3 из-за того, что коэффициенты у них численно равны (с тем же или противоположным знаком), поэтому из уравнений может быть получена только их комбинация + ^г3?3- Что же касается р2, то оно может быть найдено, ибо для этого в дан- ном случае будет достаточно взять два из трёх уравнений (5.12). На деле едва ли . придётся встретиться с наблюдениями малой планеты или кометы, строго подходящими под один из рассмотренных исключительных случаев. Но ясно, что если какие-либо из перечисленных условий соблюдаются хотя бы приблизительно, это приведёт к тому, что орбита найдётся с большой неуверенностью. Чтобы избегнуть невыгодных условий для определения орбиты, надо заменить неудачно выбранные нами наблюдения другими (если другие наблюдения имеются). Однако, если все три наблюдённых места тела лежат на эклиптике, таким путём устранить исключительные обстоятельства не удастся. Плоскости орбит Земли и светила совпадают, и мы никогда не сможем вычислить орбиту по трём наблюдениям. Действительно, из числа элементов орбиты два отпадают, ибо i = 0, а теряет смысл. Оста- ющиеся элементы 71, тг, а и е не могут быть найдены при помощи трёх оставшихся независимых наблюдательных данных, т. е. /4, а2, Х3. Чтобы решить задачу, надо привлечь четвёртую долготу, и поэтому орбиту, мало наклонённую к эклиптике, следует вычислять по четырём наблюдениям. Покажем теперь, как из полученных нами результатов может быть выведена теорема Ламберта о кривизне видимой орбиты. 9*
132 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Если бы наблюдатель перемещался в пространстве строго по законам Кеплера, то р2 = 0 должно было бы удовлетворять уравнениям (5.35) и (5.37), ибо орбита Земли удовлетворяла бы всем требованиям проблемы (если отвлечься от возмущений и пренебречь массой Земли). В действительности, эти условия не соблюдаются в точности, ио уклонения невелики. Поэтому, положив р2 = 0, мы найдём из (5.37) r2=R2 (что очевидно), а из (5.35) получим К = (5.41) служить для приближённого кон- троля вычисления к0 и Zo. Вместо (5.35) теперь можно написать (А А <5-42> Уравнение (5.42) содержит в скрытом виде теорему Ламбер- та: если светило в момент на- блюдения находится дальше от — уравнение, которое может фиг Солнца, чем Земля, то его види- мая траектория на небе обра- щена к Солнцу своей выпуклостью, если же светило ближе к Солнцу, чем Земля, то — вогнутостью. Действительно, если г2>7?2, из уравнения (5.42) следует, что Zo> 0, так как р2 > 0; если же г2 < Д2, будет Zo < 0. Пользуясь выражением (5.36) для Zo и (5.14), мы будем иметь Г = + d^3 ° D аг, v3X3, a3 ^Y1 + bY3, b3 Сц vJZ14-v3Z3, c3 6?i, a2, a3 Ьц b2, b3 Cl, C2, c3\ (5.43) Предположим, что наблюдения отделены элементарно малыми промежутками времени (см. фиг. 13, где 52, 53 — геоцентри- ческие положения Солнца, Plt Р2, Р3— светила).Тогда мы получим: V1^1 + V3X3 = (v: + V3) j *1У1 + *3У3 = А+*3)У0. (5.44) VjZi + v3 Z3 = (vj 4- v3) Zo, J Xl + Yl + Z'a = Rl, I A • Rq > @3 ^> = (vi + v3) Ro A, yo-.ro, b3 ' r . R3 j C3 a2f a3 b2, b3 Cl> C2’ C3 । (5.45) (5.46)
§ 39] АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ УРАВНЕНИЙ И ТЕОРЕМА ЛАМБЕРТА 133 В пределе точки и 53 стремятся слиться с точкой 50, представляющей проекцию на сферу точки с координатами Хо, Уо, Zo. Определитель, стоящий множителем в выражении (5.46), выражает шестикратный объём элементарного тетраэдра ОР^Р^ определитель же, служащий делителем, даёт шестикратный объём тетраэдра ОРТР2Р3. Если знаки определителей одинаковы, то периметры оснований тетраэдров обходятся по порядку написанных нами букв в одинаковом направлении и точка Р2 лежит внутри сферического треугольника PYS^P3 и видимый путь светила обращён к Солнцу выпуклостью; но в этом случае, очевидно, Zo > 0, так как v1? v3 и 7?0 положительны. Следовательно, г2 > Л2, и мы получаем первую часть теоремы Ламберта. Если знаки определителей различны, периметры обходятся в противоположном направлении (как это показано на фиг. 13), откуда следует, что видимый путь светила обращён к Солнцу вогнутостью. При этом 10 < 0 и r2 < R2, что даёт вторую часть теоремы Ламберта. Когда в движении светила г2 переходит через значение, равное /?2, видимая орбита имеет точку перегиба (7) = 0). Теорема Ламберта говорит, что рассмотренный выше исклю- чительный случай имеет место как раз тогда, когда г2 стано- вится равным Т?2, если, впроч.ем, светило не движется в пло- скости эклиптики. Теперь возьмём уравнение (5.42) и присоединим к нему (5.37): = ] (5#47) т\ = R; + 2R2 cos 02р2 + р;. ) Положим r2:R2 = x, [>2:R2 = y, ln'R* = l и cos62 = c. Вместо (5.47) будет J = <3-48) х2 — 1 + 2су + у2, # (5.49) х > 0, у > 0, —1<с<1. Исключая из этих уравнений у, имеем 2 Л . о 7 , 72 2Z2 , Z2 X — 1 4“ -----3 Ь ----3 б" 7 1 X3 1 ж3 ’ хь ИЛИ / (х) = х8 - (1 + 2cl + Z2) х9 + 2Z (с + Z) х3 - Z2 - 0. (5.50) Это есть так называемое уравнение Лагранжа для г2, на ко- торое опирается исследование кратных решений нашей задачи. Степень уравнения сразу может быть понижена до седьмой, если исключить корень х = 1, отвечающий земной орбите
134 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V (г2=/?2). Второй коэффициент всегда отрицателен, ибо 1 + 2cl + Z2 = (1 - с2) + (с +1)\ выражение, в котором оба члена положительны. Третий коэф- фициент всегда положителен, в чём убедиться несколько труд- нее. Рассмотрим следующие случаи. Пусть I > 0, тогда, согласно (5.48), 1—> 0, т. е. х > 1 и у<1. Если с> 0, то Z (с-р-Z) > 0; если с < 0 и, скажем, е=—с', то из х2 = 1 — 2с'у -г у2 следует, что, для того чтобы было я>1, должно быть у2 > 2с'у, или 2/^>2с'. Но тогда и Z > 2с', тем более Z > с', то-есть с + Z > 0, а также Z (с + Z) > 0. Если Z < 0, то согласно (5.48) 1— р < 0, или х < 1, откуда из (5.49) следует, что у2 + 2су < 0, т. е. с < 0, что даёт Z (с 4- Z) > 9. Это приводит к выводу, что в (5.50) имеется три перемены знака, следовательно, число положительных корней может быть либо 1, либо 3. Однако один из корней соответствует орбите Земли и, стало быть, помимо него для каждого действительно наблюдавшегося светила имеется два годных корня основного уравнения орбиты для г2. Но это ещё не значит, что они оба представляют искомое решение. Необходимо соблюсти также условие р2 > 0, выражающее, что наблюдённые положения лежат на луче зрения, а не на его продолжении назад. Мы получим два пригодных решения только в том случае, если оба корня для г2 одновременно больше или одновременно меньше единицы. Если же один корень больше единицы, а другой меньше единицы, то один из них даёт согласно (5.48) у < 0, так как при переходе х че- рез 1 при заданном Z знак у меняется. Чтобы уяснить, какие условия определяют двойное реше- ние, исключим из (5.50) корень я = 1, представляя /(ж) в та- ком виде: /(л?) = (□? —1) gr (ж), (5.51) причём g(x) имеет два положительных корня. Из этого урав- нения видно, что g (0) = — / (0) = Z2, т. е. g (0) > 0. Найдём g(l). Дифференцируя (5.51), находим
§40] УЛУЧШЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПЕРВОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ 135 откуда После небольшого подсчёта получаем из уравнения (5.50) g (1) = 2 (1 - 3cZ). (5.52) Если g(l) >0, то между 0 и 1 лежат либо оба корня g(x), либо ни одного; следовательно, корни g(x), во всяком случае, одновременно либо больше, либо меньше единицы, и мы имеем двойное решение для орбиты. Если g(l)<0, то между 0 и 1 лежит один корень g(z), а другой больше единицы и орбита определяется однозначно. Мы получаем, таким образом, на основании (5.52), что двойное решение возможно, если 1 — 3cZ > 0, или 3cose2Z0</?* (5.53) — критерий, найденный впервые Оппольцером. Если суще- ствуют два решения, удовлетворяющих данным трём наблюде- ниям, каждое из них даст свою систему элементов орбиты и только дальнейшие наблюдения смогут указать, какая орбита— истинная. Имеются таблицы [13], облегчающие решение вопроса о кор- нях уравнения Лагранжа, если заданы необходимые исходные величины. § 40. Улучшение результатов первого приближения Как только г2 станет известно, уравнения. (5.33) дадут нам и п3 и, возвращаясь к уравнениям (5.12), мы получим рг и р3 проще всего из равенств, вытекающих в процессе исключения неизвестных. Затем легко найти из уравнений (5.11) гелиоцен- трические координаты х„ iji, Zt и ri = xi + yi + z2lt г\ = х\ + у\ + ^. (5.54) Вместо этого могут быть использованы уравнения, вытека- ющие из треугольников, аналогичных изображённому на фиг. 12, ^я’ + г^созй^ + р*, ) г:=я:+2я3со3бгРз+р:, J где R^XX + Yi + Z}, + + R3 cos &i = — (яЛ + + CjZj), R3 cos 93 = — (a3X3 + bsY3 + c3Z3).
136 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Зная р2 и р3, мы можем принять во внимание не учтён- ное нами влияние планетной аберрации на моменты наблюде- ний. Исправленные моменты на основании (4.8) будут ^i — ^i ^Pi> ^2= ^2 (5.56) и они должны быть подставлены вместо первоначальных при вычислении формул во втором приближении. Теперь можно без затруднений вычислить высшие члены в разложениях п± и п3 по степеням времени. Но такой путь приближения, идея которого восходит ещё к Лагранжу, до- вольно громоздок. Гаусс показал, как можно найти вполне строгие значения для этих величин. Пусть (г1г2), (г2г3), (г1гз) будут удвоенные площади секторов Между соответственными радиусами-векторами тела. Обозначим, как выше, через yi отношение площади сектора к площади соответствующего ему треугольника, иначе говоря, положим - -(ГгГз) - JV,) ~ _(£1Г2> 57j Тогда п _Дг2г3]__ (r2r3) у, п _ [ту,] _ (гтг2) у2 [Г1Гз] (г^з) У! ’ 3 IГ1Гз] (rLr3) у3 Из первого закона Кеплера следует, что площади секторов относятся как промежутки времени между наблюдениями, и отсюда вытекает, что П1=^ = ; (5.58) У1 У1 "2 Уз У1 здесь мы, конечно, должны взять пользуясь моментами на- блюдений, исправленными за аберрационное время. Как* только мы найдём з/г-, очень просто будет получить и улучшенные значения пг и п3. Нахождение yi есть особая за- дача, решённая также Гауссом. § 41. Отношение площади сектора к площади треугольника Следуя пути, указанному Гауссом, можно получить отношение площади сектора к площади треугольника, зная два гелиоцентри- ческих положения тела и время, в течение которого тело перешло из первого положения во второе, т. е., зная радиусы-векторы г и г', угол между ними и' — и, который мы обозначим так: V' — V = 2/, (5.59) и промежуток времени — t.
§ 41] ОТНОШЕНИЕ ПЛОЩАДИ СЕКТОРА К ПЛОЩАДИ ТРЕУГОЛЬНИКА 137 По определению у=gq = * = , (5.60) ° [7Т ] гг'sin (г — v) rr'sin2/ х 7 если положить т = к (tf — t). Дальнейший вывод можно провести для эллипса и ги- перболы одновременно, пользуясь тем, что формулы движе- ния по этим кривым одни и те же, как мы это видели во вто- рой главе, и лишь некоторые величины становятся мнимыми для гиперболы. Этим смущаться не следует, ибо в конечном результате мнимых величин не останется и выводы, в частно- сти, будут годны для круга и параболы. Чтобы найти у, нужно из уравнений (5.60) исключить Это может быть достигнуто при помощи уравнений эллиптиче- ского движения. Напишем, пользуясь (2.41) и (2.43), г cos у и = У а (1 “ е) cos у Е, ]/ г sin —V = у а (1 -f- е) sin — Е, У г' cos у и' = а (1 — е) cos у £', t г_____________________ i (5.61) у т' sin — v' = у а (1 + е) sin — Е', „ . „ k(t-T) Е — е sin Е = —— , а* • гр/ k(t'-T) Е —е sin Е =-------s. а- Уравнения (5.59), (5.60) и (5.61) содержат девять неизвест- ных у, а, е, р, Т, и, г', Е, Е'. Все они, кроме у, нас не интересуют и должны быть исключены. Обозначим для сокращения записей v'+» = 2F, E' — E = 2g, E' + E = 2G, (Ь.&2); после чего получим из (5.61) путём несложных преобразований rr cos f = a cos g — a e cos G, ) У rr' sin / = j/ a y/~p sing, / (5.63) r + r' == 2a — 2a e cos g cos G. J Третье из этих уравнений может быть также выведено из формулы (2.40). Из выражений (5.63) легко исключить ecosG,
138 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V что даст вместо первой и третьей формул г + г — 2 ]/”rr cos / cos g = 2а sin2 g. (5.64) Далее из двух последних уравнений (5.61) мы находим (t ~~ t}- = -4- — 2g — 2е sin g cos G. a* ai Исключим и отсюда ecosG при помощи (5.63), и у нас будет -г- = 2g — sin 2g + 2-^ -- sin g cos /. (5.65) a1 a В уравнение (5.60) для у подставим )/"р из второго урав- нения (5.63): у = - z- • (5.66) 2 V а V rr' cos / sin g Задача теперь свелась к решению трёх уравнений (5.64), (5.65) и (5.66), в которых в качестве неизвестных фигурируют у, а и g. Исключим а, подставляя его из (5.66) в два других уравнения: г + г' — 2 1/ rr' cos / (1 — 2 sin2 -i- g^) = —— - , 1 V 2 У 2y2rr'cos2/ 8?3 (/rr')3 cos3 / sin3 g > 67) = 2g — sin 2g + (/rr')3 cos3 / sin3 g Положим здесь , f / 6 - - % v ’ y- -- ci ? \ • VJLJ I (2 у rr' cos /)3 4 у rr' cos f * я уравнения (5.67) могут быть приведены к форме У- =----- У’ -? = <5-в9) I + sin2 у g Исключение g из уравнений (5.69) невозможно. Эти уравне- ния могут решаться в случае эллипса способом последователь- ных приближений. Однако удобнее, вместе с Гауссом, приме- нить для второго уравнения (5.69) разложение в ряд по степеням a: = sin2yg, (5.70) что допустимо, так как при определении первоначальной ор- биты разность эксцентрических аномалий — малая величина и,
§ 41] ОТНОШЕНИЕ ПЛОЩАДИ СЕКТОРА К ПЛОЩАДИ ТРЕУГОЛЬНИКА 139 (5-71) следовательно, х может считаться малой второго порядка. От- метим, что для гиперболы х < 0, для параболы х~0. Начнём с того, что продифференцируем выражение _ 2g-sin 2g sin3 g Это даст 3X sin2 g cos g + sin3 g = 2 — 2 cos 2g = 4 sin2 g. Затем напишем, пользуясь (5.70), dx __ dX_ dx __ 1 . dx dg dx dg 2 Sin dx ’ и мы найдём из предыдущих уравнений dX___ 8 — ЬХ cos g_ 4 — (3 — 6г2) X ^2) dx sin2 g 2х —2г2 ’ \ • 7 Допустим, что интегралом этого дифференциального урав- нения является ряд Х= (1 + аж + рж2 + уж3 + ...), О и тогда у нас получится тождество 1 {аж + (23 —а) ж2 + (Зу- 2£) ж3 + ...} = = (8 —4а) х + (8а — 4^) х2 + (83 —4у) х* + ... Отсюда определяются коэффициенты и, следовательно, <5-73’ Гаусс принимает что даёт 1-|(ж-$) = |х-1 = 1- 4*+^*2+ ^з+ ••• - ИЛИ *
140 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Величина с может быть табулирована по аргументу х, и соответ- ствующие таблицы даются у ряда авторов, начиная с Гаусса (табл. XVIII). В результате уравнения (5.69) приводятся к виду у* — у2 = тХ = Положим т F7 h тогда из (5.76) следует - - Уг-Уг= ----Тг 1--— У‘ или (5.75) (5.76) (5.77) (5.78) У3~ У2 — hy— у h = 0. Вместо того чтобы решать это кубическое уравнение, име- ющее лишь один положительный корень (так как h > 0, если 2/< 180°, как это следует из выражений для т и Z), проще воспользоваться таблицами, дающими у (или 1g?/2) по аргу- менту h. Итак, решение идёт следующим путём. По формулам (5.68) отыскиваются т и Z, а затем (5.77) даёт h. Сперва при этом полагается с = 0, ибо из (5.74) следует, что Ъ— величина четвёртого порядка малости. Найдя по (5.78) или из соответ- ствующих таблиц у, отыскиваем согласно (5.75) х, который позволяет при помощи (5.74) вычислите» $ или же опять вос- пользоваться для этой цели таблицами (табл. XIX). Затем повторяется вычисление Л, и с новым значением у отыскиваются х и В, пока приближения не сойдутся. Как пра- вило, дальше второго приближения идти не приходится. При небольших h также удобен способ Ганзена, не нужда- ющийся в таблицах и состоящий в следующем. Определим h из уравнения (5.78) , (у - 1) у2 - 1 и положим здесь
§ 41] ОТНОШЕНИЕ ПЛОЩАДИ СЕКТОРА К ПЛОЩАДИ ТРЕУГОЛЬНИКА 141 что даст ИЛИ 9 9 10 2 (5.79) Но ввиду того, что Z“. “ + 9 из (5.79) следует Z z3 10 L 9 Го3 Последний член слева очень мал и жутках времени может быть откинут; тогда мы получим 10 , 10 7 - . Уh z У 1 и 1 ( 1+io2 при небольших проме- (5.80) Это и есть цепная дробь Ганзена, которая очень легко вычи- сляется как с арифмометром, так и с логарифмами. При этом можно также пренебречь в уравнении (5.77) величиной $, сле- довательно, положить h (5.81) 6 Оппольцер показал, допуская, что эксцентриситет орбиты мал, что ошибка формул Ганзена меньше одной единицы седьмого знака при 2/ < 18° » » шестого » » 2/ < 27° » » пятого » » 2/ < 39°, поэтому способ Ганзена вполне пригоден для первоначального определения планетных орбит, так как здесь 2/ обычно значи- тельно меньше этих пределов. Энке, Титьен и другие авторы также дали свои варианты формул для нахождения отношения площади сектора к площади треугольника.
142 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Заметим, что это отношение в случаях параболической и кру- говой орбит не играет такой важной роли, как для эллипса. Остаётся показать, каким образом ввести в вычисления прямоугольные координаты светила. Пусть для моментов t и t' даны х, у, z и х', у', z'. Исходя из rr' cos 2/ = хх' + уу' + zz' и вводя обозначение •х2 = 2 (rr' 4- хх' + уу' + zz') = krr' cos2 /, (5.82) мы найдём из (5.68) и (5.81) —$ ‘-тАтт-у <5-83> ♦ При определении орбиты вводят согласно (5.57) yt (i = 1, 2, 3). Соответственно мы будем иметь xz, mz, Zz-, /zz; в каждую из этих величин войдут координаты тела и радиусы-векторы с двумя индексами, не равными взятому значению /. § 42. Второе и дальнейшие приближения Пользуясь величинами yh можно привести уравнения для определения к той же форме, что и прежде. Именно, поло- жим в (5.58) (5.84) (5.85) Таким образом, уравнения (5.35) и (5.37) остаются по форме неизменными и решаются снова, причём из основных уравнений опять получаются и п3р3, а затем и р3, и по формулам (5.11) вычисляются гелиоцентрические координаты. Можно проверить и, если надо, исправить аберрационные времена (если pz были заметно ошибочны). После этого снова вычисляются yi9 Процесс приближений продолжается, пока значения п1 и п3 не будут совпадать в двух последовательных приближениях, после чего можно перейти к определению элементов орбиты.
§4 3] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ 143 Так как п± и п3 теперь известны, можно найти из уравне- ний (5.9) х2 =ЛП1Х1 + п3х3, У 2 = п1У1 -tn3y3, z2 = + Tb3z3 и затем, пользуясь (5.10) и (5.11), получить из уравнений: р2 cos g2 cos а2 = Х2 + Х2, ) ?2coso2sina2=y3+?/2, У (5.86) р2 sin о2 = Z2 +z2 J координаты светила а2 и о2 и сравнить их с наблюдёнными, что даст контроль вычислений. § 43. Определение элементов Результаты, полученные в последнем приближении, должны послужить для нахождения элементов орбиты. Из уравнений (5.60) получается для параметра 7‘1гз sin(r3- гО ~ = гд-з sin (гэ — г>2) = rj., sinfa-^) - . " Т1 Т3 Из этих трёх уравнений обычно достаточно воспользоваться одним первым, которое даст наибольшую точность, так как в нём числитель и знаменатель не столь малые величины, как в двух последующих. Чтобы вычислить синус разности истинных аномалий, можно было бы воспользоваться зависимостью гхг3 sin (е3-с1)=ул(у^—z^y + (z^-x^y + (х^-у^у. (5.88) Действительно, квадрат удвоенной площади треугольника^ заключённого между т\ и г3, равен сумме квадратов площадей его проекций на координатные плоскости. Точно так же r,r3 cos (о3 —1\) = х,х3 + yiy3 + Zrz3. (5.89) Из (5.88) и (5.89) отыскиваем sin(t?3 —ъ\) и cos (о3 — ь\). Они должны соответствовать одному и тому же углу. Однако формула (5.88) довольно неудобна для вычислений. Поэтому был рекомендован иной путь для нахождения sin (”3-ь\). Положим _я А + У1Уз + 2Х23 г 1r3 cos (г3 — гг) гз cos (ул — 14) “ F; г* “ гг
(5.91) 144 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V а также введём обозначения: *0 = ^3“Уо = У3 — аУ1* z0 = z3 — az1, ^ = ^о + ?/о + го- Отсюда вытекает 4 = 4 — 2а (^з + У^Уз + 212з) + °Ч2 = = А — ar\ = г2 sin2 (а3 — kJ и далее ^^sin(u3 —у1)=г1г0. (5.92) Если вычислять по уравнению (5.92), можно воспользоваться формулой (5.88) для контроля. Для определения истинных аномалий обратимся к урав- нениям г =____________________Р г =____________Р___ 1 1 + е cos ’ 3 14-е cos ’ из которых следует ecos^ = —— 1 =7i и е cos и = — — 1 = q . (5.93) Г1 ~ гз Последнее уравнение может быть представлено в виде е cos v± cos (у3 — vj — e sin sin (y3 — uj = q3, •откуда esinv1 = ga~?1.--^-37ri). (5.94) 1 sin(v3— Vj) ' ' Уравнения (5.93) и (5.94) позволяют найти е и г\, следова- тельно, получается и у3 = и14-(г;3 — их). Затем вычисляем ср и а по формулам sin©=e, а = р sec2 <р = ,, (5.95) или, если орбита близка к параболе, Ч = -Л~е- (5-96) Для эллиптических орбит с умеренным эксцентриситетом отыскиваем эксцентрические аномалии по формулам (2.42) 4. 1 г» ./1 — е. 1 1 /1 — е 1 /г tgy^i= г ir^tgTU1’. tgT^= V <4 5-97) а затем применяем уравнение Кеплера, дающее средние аномалии, = Ех — е sin Et, М3 = Е3 —е sin Е3, (5.98)
§ 43] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ 145 где Е выражено в градусах или в секундах дуги. Для частичного контроля вычислений может служить второе уравнение (5.63) a cos ? sin у (Е3 — £\) = sin у (v3 - vj. (5.99) Вычисление среднего суточного движения ведётся двояко: (5.100) к° к" (5.101) оба значения р. должны совпадать в пределах точности вы- числений. Если орбита близка к параболе, мы разыскиваем Т по 7, е, и г3 при помощи формул и указаний § 24. При определении орбиты в общем случае на практике не приходится считаться с возможностью получения параболы или круга, поэтому мы на этих случаях не останавливаемся. Для них существуют осо- бые способы вычисления орбит. Остаётся получить векторные элементы, а также, если не- обходимо, обычные эклиптикальные элементы Z, и Исходя из выражений для гелиоцентрических координат Xi =- Pji COS + <2^! sin v1; cos v3 4- Qxr3 sin v3, мы находим p __3 sin r3 sin "Uj __*£3^1 cos L"| ^1^3 cos 1)3 /r 4 x" rp-3 sin (v3 - 7^) ’ ~~ г^з sin (r3-Vj) ’ ' При определении первоначальных орбит угол г3 — почти всегда невелик, и числители и знаменатель в этих выраже- ниях—малые величины. Мы определяем векторные элементы по двум близким гелиоцентрическим положениям, поэтому не- точность по самому существу неустранима. Так как повысить точность, с которой вычисляются векторные элементы, нельзя, то, казалось бы, естественнее всего вычислять их по непре- образованным формулам (5.102). Но в таком случае мы лишаемся возможности уверенно контролировать результаты по форму- лам (3.21), которые выражают условие, что векторные элементы представляют систему направляющих косинусов для двух орто- гональных векторов. Если желательно точно соблюсти эти соот- ношения, ОСТаётСЯ ДОПУСТИТЬ, ЧТО КООрдИНаТЫ 2/1,^, %3, г/3, 23 совершенно точны, и в этом допущении производить вычисления, взяв, если нужно, добавочный десятичный знак. Однако лучше это сделать несколько иначе, применяя уже введённые выше вспомогательные величины z0, у0, z0. Уравнения (5.102) дадут А. Д. Дубяго
146 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V после подстановки и3 = + (у3 — г^) и небольшого преобразования: р cos Г __ хтг3 cos (г3 - rj 1 sin ** — X1 Г1 LХз ri J гз sin (v3 - <) ’ л — v sin гл , xxr3 cos (у3 - Vi) 1 cos " 1 т\ "т" L 3 J гз sin (r3 - Vi) ’ т. e. в обозначениях выражений (5.90), (5.91) и (5.92) COS Vi sin V, гь sin ^1 , COS vt PJ. = X1 xo r ’ ro <2x=a:i -Г1 1 xo , 1 r° 1 Ру — У1 cos ъ\ rl — sin Уо-г- , 1 0 sin 1?! . Qy = Vi riJ И Уо —S } (5.104) ro cos sin v, sin Vi , COS Г, 1 7*1 zo , ' 0 Q: = ti ri-l + z0 -7Г - J Согласно сказанному мы должны обеспечить при вычисле- нии х0, yQ1 z0 достаточное число значащих цифр. Так как эти величины вычисляются по формулам (5.91) тоже как разности малых величин, то (предполагая, что гелиоцентрические коор- динаты совершенно точны) мы должны знать а с повышенной точностью, а следовательно, это же относится и к ядя, + ?Л*/3 4- + z±z3 и г3. При этих вычислениях нет надобности обращаться к тригонометрическим таблицам, и всё уточнение сведётся к спи- сыванию с лишними знаками результатов, полученных на ариф- мометре, что не представляет труда. Вычислив далее Ах = аРх1 В = a cos ф Qx и т. д., мы можем сразу проконтролировать результаты по формулам А2Х + Ay + А2 = а2, Вх + Ву + B2z==a2 cos2 ср = а2 (1 — е2), + AZBZ = 0. В нахождении эклиптикальных элементов нет прямой необ- ходимости, но они обычно всё-таки вычисляются ввиду их наглядности и пользы при отождествлениях различных объектов. Из формул (3.20) вытекает sin i sin <*) = Р, cos s — Py sin г, sin i cos co = Qz cos г — Qy sin г, sin ft = [Pu cos co — Qy sin co) sec e, (5.105) cos ft — Px cos cd — Qx sin co, cos i -- — [Px sin cd -p Qx cos co) cosec ft. Применяя все написанные уравнения, мы достаточно контро- лируем вычисление трёх величин Z, ft, со. Очевидно, что sin ft и cos ft должны соответствовать одному и тому же углу, и то же самое относится и к sinZ и cos/.
§44] СВОДКА ФОРМУЛ 147 § 44. Сводка формул В общем случае при вычислении орбит используются наблю- дения, дающие координаты с формальной точностью до 0",1. Соответственно этому применяются при вычислении шестизнач- ные тригонометрические таблицы. Вычисления ведутся с по- мощью арифмометра, но некоторые этапы опытный вычислитель мог бы с выгодой выполнить с логарифмами. Далеко не все части вычислений контролируются контрольными формулами; ясное представление о том, насколько это имеет место, суще- ственно важно при вычислении орбиты. Кроме того, контроль может сходиться, в то время как в вычислении входящих в него величин имеются ошибки (лишь нечувствительно влияющие на результат контрольной формулы); с другой стороны, вычисление может быть верным, а контроль согласуется не совсем хорошо, особенно, если входят малые величины. А. Исходные данные Ими являются ai> i> ^2 > ^2’ ^2’ -^2’ ^2» ^2> (I) %, а , 8 , Х3, У3, Z3. Если орбита тела уже предварительно известна, моменты наблюдений, выраженные во всемирном времени, исправляются за аберрационное время путём вычитания величин (i=l, 2, 3), где A = 0d, 005772. Координаты светила az и oz относятся к тому же равноденствию, что и Xit Y i, т. е. к началу года, в котором произведены наблюдения, или же к нормаль- ному равноденствию. Х£, Kz, Zz берутся для моментов, не испра- вленных за аберрационное время. az и ог- исправляются за па- раллакс по формулам (4.10). Если вычисляется первоначальная орбита, поправок за аберрационное время не вводится и, вместо исправления наблюдений за параллакс, вводятся поправки ДХ = &ху cos $, ДУ = Дху sin 5, дг в прямоугольные координаты Солнца. При выборе наблюдений надлежит считаться с возможностью исключительных случаев, перечисленных в § 39. С этой целью полезно предварительно нанести наблюдения на график и грубо оценить площадь сфери- ческого треугольника между местами, взятыми для вычисления орбиты, —она пропорциональна величине коэффициента D в (5.13) и характеризует точность, с которой получаются геоцентриче- ские расстояния и сама орбита. Из имеющихся наблюдений ю*
148 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V берутся наблюдения, отделённые наибольшими промежутками времени. Равенство промежутков желательно, но не обязательно. Если неудачный выбор наблюдений не будет сразу замечен, это обстоятельство всё равно проявится позже, в частности, при получении р2. Очень близкие по времени наблюдения полезно объединить в средние. Всякая существенная ошибка в величинах (I) опасна, ибо она не будет обнаружена до конца вычислений. Поэтому исход- ные данные должны быть подвергнуты самой тщательной проверке. В. Вспомогательные величины = cos cos az, bt = cos sin aif г (/ = 1,2,3). (II) cz = sin8.. J Контроль: a'i + bj + c* = 1, at — Ci sin az- = cos (az- + ), 1 bt -f-c, cos a, = sin (a, + 8,- ), I cosO; = + У/ -j- e,Zf ), j" ( ’ К on троль: {Xi - ai )2 + {Yt - bt У + (Z,- - Ci Y = Rl + 2R cos 6,- + 1. diZiip! — a2p2 + a3zi3p3 = — X2 + n3X3, ' MiPi — 62p2 + 63n3p3 = — У2 + n3Y3, > WX ~ C2P2 + сзизРз = W1Z1 ~ Z2 + rt3Z3- . (IV) Из этих уравнений последовательно исключаются и гс3р3. В результате получается уравнение для р2 в форме: -^р2 —1 d^Tii d2 d 2п3, где величины D, d19 d2, d3 могут отличаться от их значений, выведенных выше, некоторым множителем (обычно обратным во величине одному из миноров определителя D). С. Первое приближение Ь^^з — ,'2=А(^— #1)> T3 = /l'(Z2 ~ (V) 4=0,01720210. Контроль: 7^ + п3 = 1. а=4 *3=| хз (1+«зэ)-
§ 44] СВОДКА ФОРМУЛ Контроль: vj+v3 = vt1t3. Ь __““ 7 + ^8V3 /\/ । v ^0-- _D , l0- Jj • Контроль: k0=l0: R* (грубо приближённо). Рг = К - , Г = R3 + 2Я2 cos озр2 + р“. (VII) Последние два уравнения решаются путём последователь- ных приближений. В первом приближении для малых планет можно взять о2 = £о и подставить во второе уравнение, что даст r2. С этим г2 снова получается р2 из первого уравнения и т. д. Для ускорения можно прибегнуть к интерполяции. Пусть исходное значение р2 в первом приближении есть р' и конечное р2=р' + Др'. Во втором приближении соответственно будет р2 и р2 + Др". Если Др2 линейно зависит от р2 и истинное значение есть р2, то Ы 0 , , (Д?Р2 р2-р'~ Др'’ Н2 —Р2-Г Др'__Др* ’ что может быть принято для третьего приближения. Для малых планет вероятность двойного решения, особен- но вблизи противостояния, мала. Для комет можно порекомен- довать начертить приближённый график кривой / (р2) == р2—к0 + + ^|- по ряду точек для разных значений р2. Это покажет воз- можность двойных решений и даст приближённое значение корней. Для этой же цели могут служить таблицы [13]. Обычно р2 и г2 определяются с небольшой точностью вви- ду малости D. Поэтому последние знаки р2 будут фиктивными, но можно посоветовать их сохранить, ибо это обеспечит единообразие с последующими вычислениями. При наличии предварительной орбиты вместо и v8 вы- числяются тг- и Vi , а затем - Va cos ср Vi———----------г и т. д. ад sin (и3-г>2) или отыскиваются xt, yi, Zf и по ним z________________________1 т - -------------- п т. д., / (ад)2 - (ад + УъУз + 2223)2 которые дадут vx и v3 по формулам (XII). п3 = п°з + %. (VIII) Г2 *2 Уравнения (IV) и те, которые получились :в процессе эли- минации неизвестных, дадут и т?3р3. Контроль состоит
150 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V в подстановке р2, и3р3 во все уравнения (IV). Р1 = ^Ь, Рз = ^3, = Я^ + 2Я3 cos 01Р14-р3, r| = fl* + 2fl3cos63ps + p|; (IX) Xi = at pi —Xi, УI = bi pi Xf, i = Ci p; Zt. Контроль: Xi + т/f + Zi = r?, xi = n1x1 4 n3x3, У2 = ^1У1 + п3у3, z2 = n1z14-R3z3. D. Улучшение результатов первого приближения. Если планетная аберрация ещё не была учтена, находятся исправленные моменты t°i = ti - A?t, А =0/005772. Если же это исправление было сделано вначале, проверяются результаты и, в случае необходимости, вносятся поправки. С исправленными моментами наблюдений снова вычисляются согласно (V) значения т, и П] и п3. Х1 = 2 (Г2Г3 + Ж2^3 + УгУз + г22з). 4 = 2 (г1г3 4- хгх3 4- У1У, + z1z3), *ls = 2(r1r!S + x1x2 + y1y2 + z1z2). . (X) Значения у, (или lg yf) берутся из таблиц по аргументам: Если таблиц нет, пользуются разложением У! и, 1 , 10 9 U 1+^i !- =0,909091, - = 1,222222. 11 ’ 9
§ 44] СВОДКА ФОРМУЛ 151 Если промежуток времени между наблюдениями велик, так что светило прошло дугу примерно свыше 30° по орбите (при вычислении с шестью знаками), а также в случае кометной орбиты, применяются формулы Гаусса: = —* , причём можно пользоваться таблицами для получения — по х* (табл. XXII) [10, 15, 32] и вычислять , как х2 ; Ы = ---li , l + ^i+Si • yi 1 = 0,833333. б yi (или 1g у]) — из таблиц по аргументам hi ; —из таблиц по аргументам х^ П1=П^, п3 = п°3^. (XI) У1 Уз Если эти и п3 согласуются (в пределах 3—5 единиц последнего знака) с теми, которые были найдены в (VIII), как часто бывает при вычислении орбит малых планет по наблюдениям, охватывающим не свыше месяца, можно при- ступить прямо к определению элементов, исходя из исправлен- ных моментов и и координат х1У ylt zlt х3, у3, z3. Если же нет согласия, вычисляются V1 = - f) У3 = < - 1V (XII) <У1 ' ^Уз 7 и повторяются уже пройденные этапы с (VI) по (XI) с новыми значениями входящих в них величин. Процесс приближений продолжается, пока исходные и конеч- ные значения пг и п3 не сойдутся. Обычно редко приходится делать более двух приближений, если тело не успело пройти большую дугу по орбите. Если наблюдения отделены очень большими интервалами времени или же вычисляется орбита кометы, причём радиусы-векторы малы, приближения могут сходиться плохо, и в таком случае приходится прибегать
152 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ НО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V к интерполяции, чтобы получить п1 и п3, с которыми вычисляются У1 = ( П1 — п1) г°г > уз = («3 — "з) Л • Когда приближения закончены, вычисляются для контроля ?/2=«l?/l + «3?/3> (ХШ) z2 = «Jz1 + n3z3. J Е. Определение элементов g гггз + ?/|Уз Z1Z3 ( (XIV) х3 = х3 — ах1г Уо=Уз— оУг, z0=z3 — azlt ^o=^ + ?/o + Zu- Величины rlt ^i^‘3 + 2/12/3 + а вычисляются с повышен- ным числом знаков, так чтобы х0, у0, z0 получились с полным числом значащих цифр (с шестью знаками). Контроль (он может быть опущен): (ГЛ)2 = (t/jZ3 — г1Уз)2 + (21жз — ж1’г)2 + (*1Уз — г/х^з)2- sin (»3 —»i)=7 cos (г3 Контроль: му углу. = W + У,.Уз + Г3 Г1Г3 синус и косинус должны принадлежать (XV) одно- V Р=~У*> и3 У1 = — — 1, q3 = -— 1» г. 7 43 е cos v1 = q11 COS (Го — Г.) — q2 е sin v- = —---------ц—12. (XVI) sill (v3 Контр о ль: ecosr3 = ?3. e=sin?, а = ) tg 4 tg Д vx = ctg (45° + Д ? ) tg } (XVII) tg 4 ^’з = tg 4 v3 = ctg (45° + 4 ? ) tg 4J
§ 44| СВОДКА ФОРМУЛ 153 1. / __ 1 Контроль: a cos р si п — (Е3 — Ег) = у r1r3 sin — (», — v,). Мг = Ех — е sin Е1У М3 —Е3 — е sin Е3, 4 е° = 57,29578е, е" = 206 264,81е, | _М3-М1_ к t t3-K А ’ I а~ | *° = 0,985608, к" = 3548,188. J (Will) Контроль: оба значения р. должны согласоваться. Для избранной эпохи tQ Мо = М, + Q = М3 + - О- Если е близко к единице, после (XVI) вычисляют ? 9=1— и, если желательно, з а = £77^2 j Р а z (период в годах), (XVlla) Oi = tg4Vi’ °3 = t'g4u3’ г=гК’ (XVIIIa) 3 3 n 2 ~2 T=- Vf=r (а».+ел - с - +/>,=:). г ”T* V JL -Г C PY и P3 из таблиц по аргументам га* и so* и е. Контроль: оба значения Т должны согласоваться. п • cos Vi sin vt sin v, . cos vx ч Лг = ^1 -^ -Xo -- ’ Qx = ^l~l + xt — , ”1 fQ Г± Г 0 cos V. sin V! sin v, . cos vx — ~Уо — > Q>j=yi—r +Уо-^~ > ’1 ro rl ro n COS Vi sm Vi sin Vi , cos vx 1',=^^- -^0 -r - ’ ro = +Z«-FT ’ । (XIX) = aPXJ Bx = Л COS<p(>T, — aP у > Bu = a cos <p Qy, = aPz, Bz = a cos ф Qz.
154 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V Контроль: Лх + Ajj + A- = a2, Bx + By + Bi = a2 cos2 <р, + ^z^z == О- sin i sin оз = Pz cos s — Py sin s, sin i cos оз — Qz cos г — Qu sin г, sin Q = (Py cos оз — Qy sin оз) secs, cos ft = Px cos оз — Qx sin co, cos i = — (Px sin co + Qx cos оз) cosec ft. (XX) К о н т p о л ь: sin ft, и cos ft должны принадлежать одному углу и то же самое — sinZ и cosZ. F. Представление наблюдений элементами. Момент второго наблюдения или моменты всех неиспользо- ванных наблюдений, если их несколько, исправляются за абер- рационное время, которое проще всего находится интерполяцией между значениями, найденными е D, а затем для всех наблюде- ний, кроме первого и третьего опорного, вычисляется. J/ = < + u(Z°-;0), } Е~—е sin Е= М, | р cos о cos а = Ах (cos Е — e)-j-Bxsin Е + X, (XXI) р cos о sin а = Ау (cos Е — е) + By sin Е + У, р sin о = Az (cos Е — е) + Bz sin Е + Z. . Координаты Солнца берутся для неисправленных за аберра- ционное время моментов наблюдений и редуцируются за па- раллакс согласно (4.11). Или же вместо этого наблюдённые координаты светила исправляются за параллакс при помощи параллактических множителей, для чего нужно найти р интер- поляцией между известными значениями. Для орбит, близких к параболе (см. § 23), 7- г 2 По таблице Баркера берётся и, обозначаемое здесь через щ. ± 1 у ™ х = —j—, п = $х2, a = tg — = xGH, rCOSD= 4+£сЛ rSinD^-^, р cos 8 cos а = Pxr cos v + Qxr sin v + X, P cos о sin а = Pyr cos v + Qf)r sin v + Y, p sin 8 = Pzr cos v + Qp' sin v + Z. (XXIa)
ПРИМЕР 155 О-С § 45] Представить желательно все имеющиеся наблюдения, кроме первого и третьего, из числа участвовавших в вычислении орбиты. Представление второго опорного наблюдения даёт контроль правильности работы: разности cos ВАа — (а0 — ас) cos о —°C, взятые в смысле: наблюдения минус вычисления, не должны заметно превосходить 1" при шестизначном вычислении. Осталь- ные наблюдения (если они есть) должны представиться в пре- делах их возможных ошибок, что будет критерием того, что орбита недалека от истины. Если такого согласия нет, надо думать, что либо эти, либо опорные наблюдения ошибочны. В последнем случае, если уклонения велики, может оказаться необходимым выбросить некототорые из опорных наблюдений и вычислить орбиту снова, выбрав для этой цели вместо исполь- зованных ошибочных новые наблюдения. § 45. Пример Для планеты 1933 NA имеются следующие наблюдения, полученные Г. II. Неуйминым в Симеизе: № Вс. вр. а1933,0 ^1933,0 1* 1933 июля 1 237i3?n,0 июля 1,96042 19/j28w2s,28 — 13°52'7 3 о 17 20 31,4 17,85514 19 13 18,25 — 13 50 7 ,0 0 23 20 17,8 23,84569 19 8 9,09 — 13 57 7 ,5 4 27 20 57,1 27,87299 19 5 6.00 — 14 3 25 ,3 29 21 23,3 29,89118 19 3 4'3,85 —14 7 8 ,5 6 авг. 17 20 37.8 • 48,85264 18 57 21,36 — 14 50 34 ,0 7* 27 20 12,6 58,84204 18 59 13,08 — 15 14 38 ,2 Наблюдения, отмеченные звёздочками, выбраны как опорные для вычисления первоначальной орбиты; в дальнейшем эти наблюдения полу- чили индексы 1, 2, 3. 1 2 3 - 0,169694 - 0,600413 -0,908350 (Г; + 0,919683 + 0,750990 + 0.495198 (Z) + 0,398895 + 0,325727 + 0,175746 As 23й 6W,8 21z,26w,8 20Л15™,9 So 18 34 4 20 24 ,8 22 19 ,1 L 2 6 ,0 s 19 57 ,2 20 7 ,6 20 51 ,0 AZ - 15 -16 -21 АГ + 27 + 26 + 22 AZ -30 -30 -30 X -0,169709 - 0,600429 - 0,908371 Y + 0,919710 + 0,751016 + 0,405220 z + 0,398865 + 0,325697 — 0,175716
156 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. \ 1 2 3 II • COS a + 0,374670 + 0,274509 + 0,255522 COS 5 + 0,970847 + 0.969791 + 0,964815 sin a -0,927121 - 0,961585 - 0,966804 a + 0,363335 + 0,266216 + 0,246531 b -0,900093 -0,935836 -0,932787 c - 0.239697 -0,243937 - 0,262930 III COS (a + d) + 0,141606 + 0,031650 -0,007670 sin (a + fl) + 0,989923 - 0.999499 - 0,999971 2Лсоз0 +1,970355 +1,879286 +1,296523 R2 1,033761 +.1,030619 1,020217 niPi ?2 пз?з ni n8 IV +0,363835 - 0,266216 + 0,246531 = - 0,169709 + 0,600429 -0,908371 -0,900093 + 0,932536 - 0,932787= +0,919710 -0,751016 + 0,405220 - 0,239697 - 0,243937 - 0,262930= +0,398865 - 0,385697 + 0,175116 - 0,363835 + 0,376949 - 0,377050= + 0,371764 - 0,303575 + 0,163798 + 0,239697 -0,248336 + 0,248403 = -0,244921 + 0,199997 - 0,107911 + 0,110733 - 0,130519 = + 0,202055 + 0,296894 — 0,744573 - 0,004399 -0,014527= + 0,153949 - 0,125700 + 0,067805 -0,012325 + 0,014527= - 0,022489 - 0,033040 + 0,082872 — 0,016724 = +0,131455 - 0,158740 + 0,150677 1 2 3 V t'-t 18,95090 56,88166 23,93076 т 0,498016 0,978484 0,480468 п? 0,508967 ^^3 0,039880 п° 0,491033 Vj 0,060178 v3 0,059462 VI р2 =1,067110 -1,008745-, rf =1,030619 +1,879286 p’ +р| VII p2 1 0,936633 r| 3,909905 3,668102 1 : r| 0,129346 0,142344 p2 0,935633 0,923531 A' A" 0,920100 0,919735 0,919733 3,606334 3,604977 3,604969 0,146017 0,146999 0,146109 0,019816 0,919733 - 63367 -13112 VIII IX ni 0,517759 n3 0,499720 zijpi 0,457965 n3p3 0,555115 p! 0,885414 ?3 1,110852 12 3 p 0,884514 0,919733 1,110852 r3 3,558933 3,604969 3,694154 x +0,491516 +0,8i5276 +1,182230 у - 1,725855 —1,608700 -1,441408 z - 0,610889 -0,550054 -0,457792 r 1,886513 - 1,898676 1,922018
§ 45] ПРИМЕР 157 1 2 X 0,00511 0,03531 0,00641 (° 1,95531 29,88587 58,83567 t°'- t” 27,94980 56,88036 27,93056 г 0,497997 0,978462 0,480464 п1 0,503949 ^3 0,491040 X2 14,44941 13,93204 14,19833 1 : и3 0,0182064 0,0192300 0,0186915 1 : z 0,263071 0,267913 0,265388 <“2 0,248001 0,957338 0,230846 т 0,0045152 0.0184106 0,043149 1 0,002557 0,010178 0,002272 Ji 0,0054017 0,021862 0,051638 У 1,005963 1,023637 1,005702 У2 1,047833 X 0,007394 5 0,000003 h 0,0218261 У 1,023636 XI Уз • Ух 1,017568 Ух ' Уз 1,017832 ”i 0,517909 "з 0,499796 XII 0,061198 0,059932 Из вычислений второго и третьего приближения по формулам с VI по XII даны главнейшие результаты. VI ?2 = 1,067111 — 1,029997 - г, г2 'г = 1,030619 + 1,879286 р2“ + ?2 VII р2 0,917497 г2 3,596325 VIII Р1 0,517932 0,882382 п3 0,499828 р3 1,107361 IX X У г 1 + 0,490750 — 1,713936 - 0,610369 1,884400 2 3 + 0,844657 +1,181370 - 1,606531 - 1,438152 - 0,549487 - 0,466874 1,896398 1,918824 X у 1,005989 1,023738 1,095727 XI 0,517939 п3 0,499834 XII 0,061245 v3 0,059976 VI ?2 Г2 г2 1,067111 1,030619 -1,021763 1 +1,879286 + VII р2 0,917258 г| 3,595771 VIII Р1 0,517941 0,882234 п3 0,499836 р, 1,107153
158 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ТРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. V 1 2 3 IX X + 0,490697 + 0,844618 + 1,181319 Y -1,713803 - 1,606392 — 1,437958 Z - 0,610334 - 0,549450 0,466820 г 1,884400 1,896252 1,9186346 X У 1,005990 1,023738 1,005728 XI "1 0,517941 п3 0,499836 XIII п1х1 + п 3#3 + 0,844618 + п3у3 — 1,606392 + п3з3 — 0,549450 XIV G 0,9376271 XV sin(v3 —-yj +0,389975 х0 +0,7212282 cos(v3 —+0,920825 у„ +0,1689501 tg (v3 — i?i) +0,423506 з0 +0,1054457 V'-v, 22°57'10",7 го 0,5598330 го 0,7482199 Г1?0 1,4098363 XVI Ур 1,475082 Vi 7Э57'36",8 Р 2,175867 e 0,159269 е cos V1 = q1 + 0,154763 V3 30°54'47",5 Чз + 0,134070 e cos v3 0,134070 е sin ?+ + 0,021641 8°59'25",4 XVII 1-е2 0,975580 ctg^45°+ f ) 0,854225 а 2,230332 + 0,069578 + 0,276509 ° 2 + 0,059435 + 0,236201 6°48'9",8 E3 26°34'46",2 cos ? 0,987715 - (v3 — Г1) 11O28'35Z',4 a cos <? 2,202932 Sm ^-Ui) 0,198466 5(E3-Ei) 9°53'18",2 /55 1,901367 sin (Е3—Е,) 0,171729 а cos <р sin | (E3 — Ег) 0,378307 / '•л sm 2 - fi) 0,378307 XVIII sin E1 + 0,118451 sin E3 +0A 47439 e sin Et Г 3'38",0 e sin Еъ X" 0'22",2 мг 5 44 31 ,8 M3 22 34 24 ,0 м3 — м1 16 49 52 ,2 V a 1,4' 3 93430 60592",2 a" 3,330845 H 1065,257 H 106 5",252 го 27,0 to-tl 25,04469 tn-tl 29,88036 Mn 13°9'10",7 Mo 13° 9'11",0
§ 45] ПРИМЕР XIX cos Vi 4-0,990364 sin 4-0,138486 XX cos^xirj +0,525600 sin 1?! : r0 + 0,073496 — sin : тд — 0,185087 cos ъ\ : r0 + 1,323627 Px +0,124420 Qx +0,990701 - 0,932045 Qy +0,097669 P0 - 0,340308 Q„ — 0,094714 A-, + 0,277498 Bx +2,182447 Ay - 2,078770 By +0,215158 A* - 0,759000 Bz +0,208649 sin i sin co + 0,058671 sin^ - 0,725910 XXI sin i cos cd + 0,048029 cosQ — 0,687788 sin i +0,075826 <d 50°41'45",4 cos i +0,997121 226 32 40,7 sin cd + 0,773796 t 4 20 55 ,3 cos cd + 0,633435 Элементы Эпоха 1933 июля 27,0 Вс. вр. Мо 13° 9'10",8 cd 50 41 45 ,4 х ft 226 32 40,7 1933,0 i 4 20 55 ,3 ) 'f 8 59 25 ,4 u 1065",252 Ах +0,277498 В.с +2,182447 Ау -2,078770 Ву +0,215158 А -0,759000 Bz +0,298649 2 3 4 5 6 Лр 0,00518 0,00524 0,00529 0,90511 0,0059) t° 17,84996 23,84045 27,86770 29,88587 48,84674 м 10’26'43",7 12’13'5",0 13’24'35",1 ' 14° 0'24',9 19°37'3",0 Е 12 21 44 ,5 14 27 9 ,7 15 51 21 ,8 16 33 31 ,2 ' 23 8 7 ,5 sin Е + 0,214094 + 0,249581 + 0,273321 + 0,284997 + 0,392906 cos Е + 0,976813 + 0,968354 + 0,961591 + 0,958528 + 0,919579 cos Е — е + 0,820544 + 0,812985 + 0,805682 + 0,802259 + 0,763310 ? cos 5 cos а + 0,269284 + 0,254756 + 0,247204 + 0,244187 + 0,2459)5 р cos 5 sin а - 0,812961 - 0,831245 - 0,846716 - 0,855377 - 0,961125 р sin § - 0,210921 - 0,215958 - 0,220867 - 0,223753 - 0,263159 р cos 5 + 0,856399 + 0,869409 + 0,882064 + 0,889549 + 0,993953 а 288’19'36",8 287’ 2'20",4 226’16'31",7 285’55'57",4 284э20'13",3 a -13 50 9 ,2—13 57 1 ,3—14 3 27 ,7—14 7 8 ,4- -14 50 32 ,0 0 __ Г J - 3 ,0 - 4 ,0 - 1 ,7 +0 ,4 + 7 ,1 ° ь i да + 2 ,2 - 2 ,2 + 2 ,4 -0,1 -2 ,0 Разности О —С между наблюдёнными и вычисленными’координатами достигают довольно заметных величин. Ход их заставляет предполагать, что по крайней мере два из использованных для вычисления орбиты наб- людений обременены ошибками, несколько большими обычных. Поэтому по- лученные элементы не будут обладать всей точностью, на которую можно было бы рассчитывать заранее; тем не менее, из имеющегося материала едва ли можно получить более точную орбиту. При помощи найденных элементов орбиты можно вычислить эфемериду для следующего проти- востояния планеты и вести её поиски со значительными шансами на успех.
ГЛАВА ШЕСТАЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ § 46. Об использовании четырёх наблюдений для определения орбиты Рассматривая основные уравнения определения орбит, мы обнаружили, что точность, с которой отыскивается р2, суще- ственно зависит от определителя D — величины, связанной с кри- визной видимой траектории светила на небе. Исключительный случай при определении орбит возникает, когда D близко к нулю. Иногда при этом можно заменить три выбранных наблюдения другими, которые приведут к более выгодным условиям для опре- деления орбиты, но по большей части выбор наблюдений не так- велик и приходится вообще отказаться от вычисления орбиты по трём наблюдениям и вычислять её по четырём наблюдениям. В частности, это необходимо, если орбита мало наклонена к эклиптике; в таком случае никакой выбор трёх наблюдений не приведёт к надёжным элементам. В самом деле, если орбита совпадает с эклиптикой, мы будем иметь для нахождения четырёх элементов MQ1 к = Q +<», а и в только три наблюдён- ные долготы тела, чего недостаточно, и, естественно, напраши- вается привлечение четвёртого наблюдения. При решении основ- ных уравнений такое положение вещей выявится в том, что не получится надёжного уравнения для отыскания одного геоцентрического расстояния и вместо этого придётся составлять уравнения для двух геоцентрических расстояний. Изложенный ниже метод основан на этой идее, принадле- жащей Гауссу, но в ходе решения имеются значительные отступления от Гаусса. Гаусс, имея четыре наблюдённые долготы, строит уравнения, позволяющие найти второе и третье геоцен- трические расстояния; согласно с этим для вывода элементов берутся второе и третье наблюдённые положения светила. Выгоднее применять для этих целей первое и четвёртое наблю- дения, как это делается теперь. В такой форме метод опре- деления орбиты по четырём наблюдениям был разработан Баушингером в применении к логарифмическим вычислениям
§ 47] ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ 161 и Фейтеном— для арифмометра. Фейтен сохранил эклиптические координаты, которыми пользовался и Баушингер, в то время, как М. Ф. Субботин пользуется экваториальными координа- тами [14]; довольно трудно сказать, что выгоднее. При определении орбиты по четырём наблюдениям получа- ются более сложные уравнения, чем в случае трёх наблюдений, поэтому было бы нелегко уточнять последовательными прибли- жениями значения отношений площадей треугольников, в чём заключается основная мысль метода Гаусса, и приходится довольствоваться точностью первого приближения. Соответству- ющие формулы Баушингера достаточно точны для большинства малых планет, если промежутки времени между наблюдениями не слишком велики. Однако нередко случается, что при их помощи нельзя получить удовлетворительного решения. Если с этим придётся встретиться, лучше всего прибегнуть к изло- женным ниже способам улучшения предварительных орбит. § 47. Основные уравнения Мы предположим, что координатная система отнесена к пло- скости экватора. Исходные уравнения строятся так же, как и в способе вычисления орбит по трём наблюдениям, и обозначения будут совершенно аналогичными, только мы будем иметь ещё одно наблюдение для момента £4, следовательно, у нас будет / = 1, 2, 3, 4. Вместо основных уравнений (5.12) мы напишем две системы, комбинируя наблюдения 1,2, 4 и 1, 3, 4. Вводя обозначения: получим: Р1 ^2 ?2 ®4 ^4 ?4 ” -^2 ^4 ^4» 1 — 62 р2 + 64 ^4Р4 = п1У1-У2 + п4У4, > ^1 Р1 ^2 ?2 “Ь ^4 ^4 ?4 = ^2 "t” ^4 ^4> J «1 Pi — а3 р3 + а4 < Р4 = < Хг — Х6 + Х4, ' ^1 pl С3 Рз + ^4 ^4 р4 = ^1 ^*3 4~ ^4 ^4* (6.2) (6.3) Из числа этих уравнений нам достаточно выбрать по два из каждой группы, и мы сумеем исключить р2 и соответственно р3. Если (что, как правило, имеет место) орбита мало наклонена к эклиптике, выгоднее всего брать два первых уравнения в каждой группе. Вообще же следует стремиться к наибольшей А. Д. Дубяго
162 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VI точности при отыскании р4, т. е. следует взять те уравнения, которые дадут наибольший соответственный минор: <я264— Ь2а^, или 62с4 —с264, или с2л4 —а2с4 и подобным образом для си- стемы (6.3). В результате мы будем иметь уравнения вида Р1==Л ^P1 + 5^ + cA + Z), 1 4 4 4 I (6 4) р4 = л'-^р1+в'^ + сА+1г, где А =(а1Ь2 — Ь1а2) 5 = - (62 X, - «2 Ух): А, 1 С = (62Х2-«2У2):Д, D = - (62 Х4 - а2 У2) : А, Д = а2 64 Ь2 с?4, Л' = (Мз-М3):А', С = (Ь3 Х3 - а3 У3) : Д', D' = - (b2 X, - а3 У4) : Д', Д == «3 ^4 ^4* Уравнения (6.4) проще всего получить численно, исключая из (6.2) и (6.3) р2, соответственно, р3. Кроме того, необходимо выразить отношения площадей тре- угольников пх, п4, п\ через известные величины. Это до- стигается в данном случае посредством следующих приближён- ных формул, которые впервые были применены для вычисле- ния орбит (по трём наблюдениям) Оппольцером. Возьмём урав- нения (5.29) для отношений площадей треугольников между радиусами-векторами и применим их к гх, г2, г4, а также к гх, г3, г4. В формулах (5.29) фигурируют средний радиус- dr у вектор и ; эти формулы точны до величин третьего порядка включительно в отношении т. Сохраняя в дальнейшем этот порядок точности, обозначим ^1=А;(£4 Z2), т2 = &(£4 £х), т4 = к (t2 tj), | } (6.6) тх = A (Z4 t3), т4 _ к (t3 Zx). I Заметим прежде всего, что с точностью до первого порядка включительно можно положить dr , dr г1=г2-т4^ + ... Г4=г2 + ^ —+ ... и с точностью до нулевого порядка
§ 47] ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ 163 соответственно чему г __ Г1 + _1_ - Х1 ЛГ , _ '1 + . 2 + 2 -----+^Г(4 1Н ’ 1 _ 8_____(Х4~ х1) (Г«~ Г1) Т1 ОЧ + Га)3 M'-i + 'i)4 +•••’ i dr 16(гл—гт) r‘ dt т2 (74 +r4)4 Всё это после подстановки в (5.29) даёт или, на основании равенства та = т1-]-т4, A. 1 A2l_2i_ г<| Г1 I 3 (гг + г,)’ Ч- т2 (г1 + г4)^'Г ••• (6.7) Подобное же выражение получится для п4, если мы под- ставим написанные выше выражения во второе уравнение (5.29). Результат будет аналогичен (6.7), если в нём поменять местами тх и т4, а также т\ и г4, именно, (6.8) В формулах для т\, r3, rt будут фигурировать п', и4, т' и -с'; других изменений не будет. Радиусы-векторы т\ и г4 определятся при помощи (5.55) r\ = + 2Л4 cos 04 р4 + pj, 1 г4 =+ 27?4 cos 64р4 + р4, ) (6.9) где R*=X* + Yl+Zl, Rl = Xl + Yl + Zl, 1 7?1cos61= — (a1X1 + b1Y1 + c1Z1), ? (6.10) T?4cos64= — (a4X4 + 64Y4 + c4Z4). J Положим и _ 1 „ _n c Pi + '•J3 ’ 1 fi + rt ’ (6.11) 11*
164 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VI Тогда из уравнений (6.7) и (6.8) и соответственных уравне- ний для второй группы треугольников мы будем иметь: т?4 Т4 <5 и4 7- = 7-— (ч + ч)£+4ч Ч т4 б с4 (ч-чК+4<^> "ч ^4 О “4 —4 ^^-(ч + ч)« + 4V*b). П4 -4 О v4 (6.12) Вставляя это в (6.4), получаем р4 = (С + Я$ + Д71) ?1 + Я + « +Afq = 2>Р14-<2, р4 = (G' + H'l + I’i-q) Рх 4- К’ + L'c + МЪ\ = P'fa + <?', где Е = Ч = Ч> F = у ЧЧ- G = AE, H = F(A-G), I = 4t* A, K = E(B + C) + C + D, L = F (В — C — D — K), M = i(ts1B + t1 т4С), E' = ^:^, G' = A' E', H' = F' (A' — G'), Г = 4т',2 A’, К’ =E' (B' + C') + C'+D', L' = F' (B'-C'-D'-K'), ля=4 (т'2 я-h't'cz). (6.14) Четыре уравнения (6.9) и (6.13) содержат в качестве неиз- вестных рп р4, т\ и г4 и решаются путём последовательных приближений. Если наблюдения малой планеты отделены не- большими промежутками времени, члены с т] очень малы и часто могут быть вовсе отброшены. Если нет никаких указаний на значения геоцентрических расстояний (для комет следует воспользоваться результатами, полученными при вычислении параболической орбиты), то в первом приближении для малых планет можно взять г1 = г4 = 2,7, т. е. с = 0,006, т) = 0. Как только процесс решения даст значения рг и р4, можно приступить к вычислению элементов, которое ведётся совер- шенно так, как в способе Гаусса, изложенном выше.
§ 48J СЕОДКА ФОРМУЛ 165 § 48. Сводка формул А. Исходные данные ^i, а1». и Xlf Ух, Z19 ^2» а2> °2> Х2> 5^2» ^2’ *з> аз» °3> ^3> ^3> ^4, а4 б4, Х4, У4, Z4. (I) силе замечания, В отношении сделанные в § 44. В. Неизменные этих величин остаются в вспомогательные величины at = cos of cos af, 'J bi = cos Zi sin aif (П) cf = sin£i (i = 1, 2, 3, 4). J Контроль: a} + b} + c2i = i9 at — Ci sin a£ = cos (a; + 3J, bi + Ci cos az = sin (af + 8f). 2^008 9,= —2{a1 X± + b1Y1 + c1 ZJ, ’ 2/?4cosG4= — 2(a4X4+64K4 + c4Z4), > /?21==XJ+y2+Z2, J ^=xi+y:+zj. Контроль: (X1 - й1)2 + (Ух - 6J2 + (Zx - c.y = R[ + 2R1 cos 6X + 1, (X4 - я4)2 + (У4 - 64)2 + (Z4 - e4)2 = Д24 + 2Д4 cos 64 + 1. «1 n, px — a2 p2 + «4 ^4 p4 = Хг — X2 + n4 X4, 6i пг pi — b2 p2 + 64 n4 P4 = Wi У1 — У2 + nJ,, C1 ni Pl C2 P2 H- c4 ^4 p4 — n±Zi Z2 + w4 Z4, . Pl ^3 Рз ^4 ^4 p4 ~ ^1 X^x X3 -|- 724 Xif bx px — 63 P3 + 64 < ?4 = n'x Y! — y3 + n\ Y4, C1 ftl Pl С3 Рз "Ь ^1 P* — ^1^1 Yf3 + ft4 Z4. # Из эих уравнений численным путём исключаются р2 и р . Из обеих групп выбираются по два уравнения, в которых коэф- фициенты при рх и р4 показывают наибольшие изменения. Обычно таковыми оказываются два первых уравнения в каждой группе.
166 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VI В результате получаются два уравнения вида Л4 '*4 '*4 ?< = А'пЁ?1 + В'£+С' ± + D', где коэффициенты А, ..., D' отыскиваются численно. — к (£4 £2) ? х2 — к (ti , ^4 (^2 ^1) Т1 — (^4 ^3)> * = 0,01720210. <=*(«»—«1) Контроль: Ъ = Т1+Т4 = < + <• Е = хг: т4, *ч tq II II W| G = AE, G'= A'E', H = F(A-G), I = i^A, K = E(B + C) + C + D, L = F(B-C-D-K), М=^^В + ^Х4 С), H' = F' (A' — G'), Г = ^А’, K'=E' (B' + C') + C' + D', L' = F'(B'~C'—D' — K'), (VI) В случае малых планет, при небольших интервалах времени и умеренном эксцентриситете, можно не вычислять величины I, М и М'. Контроль: G + H = A{E + F)-FG, G' + Н' = А' (Е' + F')-F' G', АМ — В1 = ЬАС^ т4, А'М' - В'Г = 4Л'С'< <, L = F [5 (1 - Е) - С (2 + £)], L' = F' [5' (!-£') — С" (2 + £')]. Эти уравнения довольно поверхностно контролируют вычи- сление группы (VI). Небесполезно проверить результаты как-либо иначе, например, вычислив величины (VI) во вторую руку. е С. Определение геоцентрических расстояний (^i + r4)3 ’ гх + г4 Р = + Р' =G' +Я'£ + Пт), =к' + ге+тт|, pi = -р Zp’- ’ =ppi + Q=+ *?'•
§ 48] СВОДКА ФОРМУЛ 167 В случае малых планет, при небольших промежутках вре- мени и умеренном эксцентриситете, т) может не вычисляться: г; = Щ + 22?х cos р, + р;, I r;=7?’ + 27?4cos04p4 + p;. / Если имеется предварительная орбита, из неё можно заим- ствовать значения радиусов-векторов для моментов наблюдений и с ними найти исходные $ и тр Для совершенно неизвестных орбит малых планет в первом приближении берётся $ = 0,006, vj = 0, а затем из (VIII) отыскиваются рг и р4, а из (IX) — и г4. Из уравнений (VII) получаются $ и тр и описанный процесс повторяется, пока не будут найдены окончательные $ и тр Для третьего приближения можно прибегнуть к приёму интерпо- ляции, приведённому в § 44, раздел С, и взять 5 — 5 । ___ ^Д^- Д<2 ’ где $! — исходное значение первого приближения, а Д^ и Д$2— разности исходных и конечных значений $ в первом и втором приближении. Для т] можно поступать подобным же образом. D. Вывод элементов ^1 — Pi ^4~^4р4 Х4, У1 — Р1 1, У1 = ^4 ?4 ^4> (X) Zi^Cipi —Zi, Z4 = С4 р4 Z4. J Контроль: х\ + у\ + + у} + z\ = г;. Если аберрационное время не было учтено, ^ = ^-АР1, /4° = ^-Лр4, А-0,005772, "4 = 2 (rx r4 +x±Xi + у г у* + z4), (XI) у2 отыскивается по таблицам или вычисляется по формуле у = 1,222222, = 0,909091.
168 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЁМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VI _Х1 + y4 + ZiZ4 г? a:0 = x4— ах, Уо^Уь — °У> z0 = z4-cz, r20 = xl + y20+z;t. (ХП1) Контроль: (tvJ2 = (У^ — Ц/,)1 + (Z1x4 — ZjZ4)2 + (Xj?/4 — y^j*. sin (d4 — v1) = ^ , '4 / \ СГ1 ^1^4 + -212л cos (vA —V.) = — = - - ' 1У4 —— . v 4 17 r. r.rA Контроль: синус и косинус должны принадлежать одному углу. У 2’ (XIV) Г1 '4 е cosUj =?i, esinc.-?1C0S^-B1)~^ sin (ч?4 — t’j) Контроль: ecosr4 = <74. p e = sin cp, a = - r , k 1 — e2 tg | Er = j/tg i-u, = ctg (45’ + J ?) tg у v tg 4 E* e 4 = ctg (^5° + у tg | v Контроль: • 1. г-- 1 a cos © sin у (Et — = у sin — — e" = 206264,8e, e° = 57,29578 e, M1 = El — esix\E1, Mt = Et —e sin Et, _Mi — Mr к > “-"^F = 7’ I k" = 3548,188, A° = 0,985608. | (XV) (XVI) (XVII)
4 8] СВОДКА ФОРМУЛ 169 л/0 = м1 + ^(^0-О = ^4 + ^(^0-О, р. cos и, sin ~ sin и, . cosi^ Px = X1 --- — Хъ --- > Qx = X1--' + X0 —: ’ x 1 rL 0 r0 ’ 1 r, 0 r0 ~ cos t\ sin v1 z-» sin , cos v-. p" = ^ —+ j (XVIii) n cos 1?! sin Vi ~ sin , cos гд Л = ^—'-Zo—*, (?г = г1 —!+z0 —l, rl ' 0 ' 1 ro Ax=aPx, Ay = aPy, Az=aPz, Bx = acosyQx, By = acos^Qy, Bz = acos<pQz. Контроль: Ax2 + Ay2 + Az2 = a2, Bx2 + By2 + Bz2 = a2 cos2 <?. ЛХВХ + Ay В у + 4A = 0. sin i sin co = Pz cos з — Py sin г, sin i cos a) = Qz cos e —- Qy sin e, sin Q = (Py cos o) — Qy sin <o) sec г, cos Q = Px cos <o — Qx sin co, cos i = — (Px sin co + Qx cos co) cosec Q. (XIX) Контроль: sin Q и cos Q должны соответствовать друг другу, точно также sinZ и cosZ. Е. Представление наблюдений t° — t — Ар, где Ар находится интерполяцией между значениями Арх и Ар4. Е — esin Е = М, р cos 6 cos а = Ах (cos Е — е) + Вх sin Е + X, > р cos 8 sin а = Ау (cos Е — е) + Ву sin Е + Y, р sin о = Az (cos Е — е) + Bz sin Е + Z. (XX) По поводу представления второго и третьего наблюдений, участвовавших в вычислении орбиты, надо заметить, что пол- ного согласия может и не получиться. Если, например, для вывода уравнений (V) были использованы первые два сотношения в каждой группе уравнений (IV), то должны точно представиться прямые восхождения, а в склонениях могут быть расхождения порядка ошибок наблюдений. Если прямые восхождения пред- ставляются в пределах вычислительной точности, можно заклю- чить, что в вычислениях нет ошибок и ряды для отношений
170 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VI площадей треугольников дали достаточную точность. Если одно- временно достигается согласие по склонениям, это говорит о надёжности наблюдений и самой орбиты, так как склонения участвовали в вычислениях только косвенно, через cos о. При этом обычно удовлетворительно представляются и наблюдения, не входившие в определение орбиты (если в них нет ошибок). Если склонения представляются плохо, то либо в наблюдениях, либо в вычислениях имеются ошибки. Если к тому же неудовле- творительно представляются и прямые восхождения, то это, помимо ошибок в наблюдениях, может свидетельствовать о том, что основы метода — разложения в ряды — недостаточно точны для данного случая. Тогда необходимо прибегнуть к способам улучшения первоначальных орбит, изложенным ниже. § 49. Пример Для планеты 1934 TF имеются следующие наблюдения, произведён- ные Г. Н. Неуйминым в Симеизе: № Вс. вр. а 1934 ,0 5 1934,0 1* 1934 окт. 5 20*15™,6 0*46w58s,08 + 5°32' 8",8 2 9 22 44 ,1 0 43 31 ,38 + 5 23 51 ,1 3* 14 22 8 ,7 0 39 24 ,98 + 5 13 57 ,5 4* 29 18 54 ,5 0 28 36 ,03 + 4 50 14 ,3 5* нояб. 7 17 54 ,5 0 23 48 ,46 + 4 43 43 ,8 Наблюдения, отмеченные звёздочками, послужили для вычисления орбиты; в дальнейшем они получили индексы 1, 2, 3, 4. Опуская редук- ционные вычисления, приводим их результаты: t а в X Y Z 5,84416 11°44'31",2 + 5°32' 8",8 - 0,978311 -0,188890 -0,081959 9,94729 10 52 50 ,7 + 5 23 51 ,1 -0,960178 -0,251566 -0,109135 14,92271 9 51 14 ,7 4-5 13 57 ,5 -0,931736 — 0,325802 —0,141333 29,78784 7 9 0 ,4 4 50 14 ,3 - 0,806858 -0,531040 -0,230357 38,74618 5 57 6,9 4 43 43 ,8 1 -0,705076 2 - 0,638580 -0,277005 3 4 II cos а 4-0,979074 4-0,985247 4-0,992224 4-0,994610 cos § 4-0,995336 4-0,995833 4-0,996438 4-0,996596 sin а 4-0,203504 4-0,171140 4-0,124469 4-0,103694 а 4-0,974508 4-0,981141 4-0,988690 4-0,991224 Ь 4-0,202555 4-0,170427 4-0,124026 4-0,103341 с 4-0,096467 4-0,091200 4-0,084327 4-0,082440 cos (а + 5) 4-0,954876 4-0,965533 4-0,978193 4-0,982675 sin (а + d) 4-0,297005 4-0,260280 4-0,207697 4-0,185376 HI R2 +0,999489 + 0,981648 + 1,57543? 214 cos 0 + 1,999078
§ 49] ПРИМЕР 171 IV ;г1Р1 Р2 '<4?4 + 0,974508 -0,981141 +0,991124 = + 0,202555 -0,170427 +0,103341 = -0,169275 +0,170427 -0,172179 = + 0,033280 -0,068838 = ^iPi Рз п^р4 + 0,974508 - 0,988690 +0,991224 = -0,202555 -0,124026 +0,103341 = -0,122247 +0,124026 +0,124344 = + 0,080308 -0,021003 = «1 'Ч -0,978311 +0,931736 -0,705076 -0,18889 +0,325802 -0,638580 + 0,16993° -0,161845 +0,122474 -0,01895 +0,163957 -0,516106 ^4 -0,978311 +0,806858 -0,705076 -0,188890 +0,531040 -0,638580 + 0,122724 - 0,101216 +0,088448 -0,066166 +0,429824 -0,550132 V Р4 = Р4 = + 0,483454 — п4 + 3,822645 ’Ц ГЧ Pi + 0,275342 - п4 р4+ 3,150312 = «4 1 2,381780 — + 7,497400- П4 20,464888 Л + 26,193022 П4 VI 0,409814 0,565984 -Л 0,154102 г? 0,167948 Е +2,624153 F +0,309264 G +1,268657 Н -0,242835 I +0,324780 К -0,411996 L +3,267844 М -0,424772 Е' F' G' Н' I' К' L' 'М' 0,156170 0,411882 0,023747 + 0,374141 + 0,116292 + 1,430582 + 0,278294 + 0,363200 -0,749959 + 5,879512 -4,896548 VII с л р Р' Q Q' 0,006000 0 0 + 1,267200 + 1,432252 -0,392389 -0,714682 0,0049081 -0,003446 - 0,0000169 + 1,267460 + 1,431952 - 0,395950 -0,721019 0,0047851 -0,002961 - 0,0000142 + 1,267490 + 1,431908 - 0,396353 - 0,721755 0,0047689 -0,002894 -0,0000138 + 1,267194 + 1,431904 -0,396412 -0,721853 VIII Pi р4 Г1 Г1 1,952676 2,082042 8,715984 8,596662 + 1,976320 2,108957 8,856148 8,751866 + 1,979114 2,112154 8,872794 8,770398 + 1,979448 2,112526 8,874774 8,772753 IX Г1 + Г4 2,952285 2,932006 5,88429 0,0049081 - 0,003446 2,975928 2,958355 5,93428 0,0047851 -0,002961 Д^. - 1230 Дтд2 — 485 ДСг Ди]2 2,978722 2,961486 5,94021 0,0047708 - 0,002902 -143 - 59 2,979056 2,961850 5,94091 0,0047691 -0,002896 X 1 4 р 1,979448 2,112526 х +2,907299 +2,799062 у +0,589837 +0,856891 z +0,272910 +0,451162 г2 8,8747750 8,7725574 г 2,9790561 2,9618503
172 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ЧЕТЫРЕМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VI XI Др - 0,01143 е 5,83273 tl-t° 32,90126 г2 - 0,01219 38,73399 0,565971 0,320323 XII X* 35,17956 Знам. 174,0519 х2 5,93124 Л 2 0,0018404 у + —4,94753 У'2 ' 1,002049 В дальнейшем ходе вычислений нет никаких существенных отличий от примера в § 45, и можно привести только элементы орбиты и пред- ставление наблюдённых положений. Элементы Эпоха 1934 окт. 10,0 Вс. вр. Me 323q 5'13",4 45 42 32 ,1 1 Q 10 51 36 ,3 >1934,0 i 9 59 31 ,8 J ? 4 45 20 ,0 |i 626', 074 Ах +1,757681 Вх -2,637486 Ау +2,249097 Bv +1,421793 Аг +1,398742 Вг +1,028144 2 3 4 Г [Да +1',5 —0",5 -О',4 ° 1 Д6 -0,7 -0,7 -О ,4 Здесь даны представления элементами орбиты всех вышеприведён- ных наблюдений планеты 1934 TF, за исключением опорных—первого и последнего. Согласие наблюдённых и вычисленных координат не остав- ляет желать ничего лучшего и говорит о том, что ни в наблюдениях, ни в вычислениях нет серьёзных ошибок. Тем не менее, элементы орбиты опираются на небольшую дугу, пройдённую планетой за срок, немного больший месяца, и их нельзя считать особенно надёжными. В данном случае планета находилась во время наблюдений вблизи своего узла, и вычислять орбиту по трём наблюдениям было бы трудно вследствие малости геоцентрических широт (не говоря о неблагоприят- ном распределении наблюдений по времени); сама же по себе наклон- ность не так мала —около 10Q.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ И ВОПРОС ОБ ОТОЖДЕСТВЛЕНИИ МАЛЫХ ПЛАНЕТ И КОМЕТ § 50. Сущность задачи На основании двух наблюдений небесного тела нельзя найти все шесть элементов его орбиты, и если приходится вычислять орбиту по двум наблюдениям, нужно заранее вводить какие-то предположения о движении тела вместо недостающих наблюда- тельных данных. Правильность этих предположений не может быть проверена, пока не будут получены дополнительные наблю- дения; таким образом, всякая орбита, вычисленная по двум наблюдениям, должна заведомо уклоняться от действительности и, может быть, даже в сильной степени. Тем не менее, решать подобную задачу иногда вполне целе- сообразно, а в случае, если дальнейших наблюдений получить не удалось, вообще ничего другого сделать нельзя. Каковы же те допущения, которые приходится делать взамен недостающего третьего наблюдения? Допуская, например, что орбита малой планеты есть круг (для комет, за редчайшими исключениями, это не годится), мы можем не определять двух элементов — эксцентриситета е и аргу- мента перигелия о>, а остающиеся элементы: a, Q, i и w0 — аргумент широты планеты для избранной эпохи — могут быть вычислены по двум наблюдениям. Такая орбита, не соотвествуя в точности действительному движению, обычно неплохо харак- теризует положение плоскости орбиты, что может быть впо- следствии полезно при отождествлении, если удастся снова наблю- дать эту же планету в какой-либо другой оппозиции. С другой стороны, для вновь открытой планеты не сразу можно вычислять эллиптическую орбиту. Если взять три наблюдения, отделённых слишкОхМ малыми промежутками времени, то по этим наблюде- ниям орбита получится очень неточно. Между тем, круговая орбита вычисляется быстро и может служить для получения эфемериды планеты на ближайшие недели. Кроме того, круго- вая орбита даёт приближённое представление о расстоянии пла-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII не ты от Земли, тем самым позволяя исправить с удовлетвори- тельной точностью наблюдения за аберрационное время и парал- лакс, при последующем вычислении эллиптической орбиты. Не всегда двум наблюдениям малой планеты можно удовле- творить круговой орбитой; в некоторых случаях её не суще- ствует. Зато возможно, исходя из двух наблюдений, получить эллиптическую орбиту малой планеты, но два элемента в ней останутся неопределёнными и их придётся задать по произволу, чем, между прочим, можно воспользоваться для упрощения выкладок. Такая эллиптическая орбита может служить примерно тем же целям, что и круговая орбита. § 51. Определение круговой орбиты Наблюдения, произведённые в моменты t± и £2, дают два направления на светило, и если через них проходит круговая орбита, радиус этой орбиты определяет значения геоцентри- ческих расстояний pi и р2 для моментов обоих наблюдений. Но радиус орбиты должен быть таков, чтобы дуга, пройдённая планетой по орбите, соответствовала законам Кеплера. Соблю- дение этого условия может быть достигнуто путём проб, если варьировать радиус орбиты а. Зная а, нетрудно найти pj и р2 и гелиоцентрические координаты планеты, после чего опреде- ляются остальные элементы орбиты. Имея для моментов tr и t2 наблюдённые координаты ах, ох и а2, о2, полагаем, как обычно, = cos о£ cos а£, 6£ = cos 8f sin а£, (/=1, 2); Ci = sin 8£ (7-1) далее имеем = a^i — Xi, zi = Ci2i — Zi. , Если радиус орбиты равен а, из уравнений (7.2), или при помощи фиг. 12, в применении к обоим положениям планеты, находим а2 = R2 + 2Ri cos б£?£ + pt, (7.3) i де + n + д. cos6£= -~(aiXi + 6£y, + c£Z£).
§ 51] ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУГОВОЙ ОРБИТЫ Отыскивая из (7.3), получаем — Rj sin2 О- — Ri cos 6f. (7.5) Обозначим по аналогии с эллипсом гелиоцентрическую дугу между обоими местами планеты через и2 — и1 = 2/, причём для круга начало отсчёта v может быть взято в произвольной точке орбиты. Мы будем иметь очевидное соотношение sin2 f = ^2{(x1-x2)2 + (y1~y!1)2 + (zi-z2)2}, (7.6) вытекающее из того, что 2а sin / есть длина хорды между гелиоцентрическими положениями планеты. Кроме написанного уравнения должен соблюдаться третий закон Кеплера, который даёт для равномерного кругового движения 2/ = И (tz — t1)=ka~^ (^-^). <7-7) Задача решается путём подбора величины а, причём должны удовлетворяться уравнения (7.2), (7.3), (7.6) и (7.7), содержащие, кроме а, ещё девять неизвестных — шесть координат тела, два его геоцентрических расстояния и дугу /. Отыскав а, получаем (1 = Ла-2=2/:(<2-г1) <7-8) и экваториальные гелиоцентрические координаты по (7.2), если они не были получены прежде. Что касается определения векторных элементов, то здесь всего удобнее воспользоваться тем, что начало отсчёта и про- извольно, и положить его в точке орбиты, лежащей посредине между местами тела в моменты t± и t2. Таким образом, V1 = ~f, vt = f. Из уравнений (3.18) для данного случая имеем %! = Рха cos f — Qxa sin /, х2 = Рх a cos7+ Qxa sin / и т. д., следовательно, = Y (^ + ^2)sec/, аЛ/=4 (?/i + У2) sec/> «Л = 4 (2i + z2)sec/, I aQx = у («2 — zj cosec /, aQu =y (У2 —?/i)cosec/> (7.9) «<?z=4 (z2 —zi) cosec/>
176 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII и вообще х = аРх cos v + aQx sin и, у = аРу cos v + aQy sin и, z = aPz cos v + aQz sin u, (7.10) где v = *0 = y(^ + ^). (7.11) § 52. Сводка формул для вычисления круговой орбиты и пример А. Исходные данные «1, а2> 8i, 82, 22, (I) az, Xi, Yi, Zi относятся к одному и тому же равноденствию. Вычисление ведётся с пятью или даже с четырьмя знаками, поэтому влиянием аберрации и параллакса можно пренебречь. В. Постоянные величины (ц = cos oz cos az, bi = cos 6Z sin az, (Z = l, 2). Ci = sin Of I Контроль: a2i + b2 + c2 = 1. di — Ci sin az = cos (at- + 8Z), 6Z + cz cos az = sin (az + Bz-), Rt cos 6Z = — (diXi -j- biYi + CiZi) Rl = X2i + Y2i + Z2t, (Ri sin 6Z)2 = R} — (Ri cos 6Z)2. C. HdxowdeHue pdduycu орбиты — R\ sin2 6Z — Bi cos 6Z Xi = di\>i Xi, Уг = — У)', zi = ciPi — 2,, sin2 tg =4^ {(^i-^2)2 + 1 -- (II) (III) (IV) (V) 1
§ 52] СВОДКА ФОРМУЛ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КРУГОВОЙ ОРБИТЫ 177 Величина а варьируется, пока геометрическое значение дуги /, обозначаемое /д, не станет равным её динамическому значению fd. В первом приближении можно взять а = 2,7, гг2==5,29, а ]/Уг = 4,4366. Для второго прйближения можно, в зависимости от величины fd— fg, изменить а в ту или иную сторону на величину’ порядка 0,2 —0,3, а дальше прибегнуть к интерполяции. D. Вывод элементов у. = ка 2| (VI) Л° = 0,98561, к" = 3548,19, J Л-j — (Zip, -V£, | | (VII) Z, = С/р, Zi. J Контроль: + ?/i + г? = ^ + + z!= °2- Ax = aPx=~ (xt + x2) sec f, Bx = {x2 — xt) cosec /, ] i i i 4/ = aPu = 7 ft/i + У2)sec /> By = aQy = 7 (y2 — У1) cosec Л J” (VIII) Д =aPz=r (Zj + zJsec/, Bz = aQz = у (z2 — zj cosec /. j Контроль: A2X + Ay + A2Z = B2X + B2y -J- B2Z = d2, Ax&x + = 0* sin i sin (i) = PZ cos г — Py sin e, sin i cos o) = Qz cos e — Qy sin e, sin £1 = (Py cos (d — Qy sin (o) sec e, cos'ft =Pxc,os(o — (>3. sinai, cos i = — (Px sin cd + Qx cos o) cosec ft, <0=^0’ E. Представление наблюдений ^0 ~ у (^2 ~A1)> У — Iх ~ ^0) » p cos 8 cos a = Ид. cos u + Z^sinu+X, , p cos 3 sin a = Ay cos u + By sin и + У, | psino = Azcosu + T^ sin^ + Z. J 42 А. Д. Дубяго
1,78 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII Вообще говоря, круговая орбита представляет наблюдения тем хуже, чем дальше эти наблюдения отстоят от опорных и чем больше эксцентриситет действительной орбиты. Поэтому можно ограничиться представлением обоих опорных наблюдений. Расхождения должны лежать в пределах точности вычислений. В качестве примера на вычисление круговой орбиты возьмём опять планету 1934 TF и воспользуемся двумя первыми из приведённых в § 49 наблюдений, именно, Вс. вр. “1934,0 ®1934,0 I 1934 окт. 5 20л15’”,6 окт. 5., 844 0а46’м 58s,08 -'г 5О32'8",8 9 22 44 ,1 9,947 0 43 31 ,38 +5 25 57,1 1 2 X - 0,9783 -0,9602 Y -0,1889 -0,2515 Z -0,0819 -0,1091 II COS а + 0,9791 + 0,9820 cos д + 0,9953 + 0,9956 sin а + 0,2035 + 0,1887 а + 0,9745 + 0,9777 b + 0,2025 + 0,1879 с + 0,0964 + 0,0941 COS (а + 5) + 0,954)8 + 0,9599 1 sin (* + $) + 0,2970 + 0,2803 III Я2 R cos О R2 sin2 0 0,9995 + 0,9995 + 0,0905 0,9971 + 0,9963 + 0,0045 IV а 2,7000 3,0000 3,1420 а2 7,2900 9,0000 9,8722 Pi 1,7004 2,0004 2,1425 Р2 1,7028 2,0029 2,1450 Х1 + 2,6353 + 2,9277 + 3,0662 У1 + 0,5332 + 0,5940 + 0,6228 Z1 + 0,2457 + 0,2747 + 0,2884 х2 + 2,6250 + 2,9184 + 3,0574 У2 + 0,5715 + 0,6278 + 0,6545 + 0,2693 + 0,2976 +0,3109 V Sin2 fg 0,0000730 0,0090487 0,0000402 sin/? 0,00854 0,00698 0,00634 29',35 24',00 21',80 1 — к (t& tj) 121',4 1 : a’ 0 ,2254 0 ,1924 0 ,1796 ii 27',36 23',36 21',80 fg-fi r+1 >99 +0 ,64 0 VI (1 637",
§ 53] КРИТЕРИЙ ТИССЕРАНА ВОЗМОЖНОСТИ КРУГОВОЙ ОРБИТЫ 179 МП 1 Tsec/ 0,5000 1 cosec/ 78,84 + 3,0618 Bx — 0,6938 1 '*у + 0,6386 By + 2,4982 Az + 0,2996 Be + 1,7739 Рх + 0,9745 Qx - 0,2208 Ру + 0,2032 Qv + 0,7954 Pz + 0,0954 Qz + 0,5646 IX sin i sin <o +0,0067 sin i + 0,2016 sin i cos o> +0,2015 cos i + 0,9779 sin <> +0,0333 1°54',3 cos o> +0,9995 Q 11°5',7 sin £1 +0,1925 i ll°39',0 cos Q +0,9814 Элементы Эпоха 1934 окт. 7,896 Вс. вр. Г э54 । Q 11 6 11934,0 i 11 39 J pi 637 ",l X 1 2 5 t 5,844 9,947 38,746 V —0°21',8 + 0°21',8 + 5°,27',6 COS V + 1,0000 + 1,0000 + 0,9955 sin v -0,0064 + 0,0064 + 0,0952 pCOS d COS a + 2,0879 + 2,0972 + 2,2769 p COS $ sin a + 0,4337 + 0,4031 + 0,2351 p sin 5 + 0,2063 + 0,2019 + 2,1356 + 0,1901 p cos d + 2,1324 + 2,2890 a ll°4t',0 10°52',7 5°54',0 $ + 5 31,3 + 5 24 ,0 +4 44 ,7 °-c{« + 0,5 + 0,8 + 0,1 -0,1 + 3,1 - 1,0 Кроме двух наблюдений, участвовавших в определении орбиты, с элементами сравнено последнее из приведённых в § 49 положений, отстоящее примерно на месяц. В то время как два первых наблюдения согласуются с элементами в пределах точности четырёхзначного вычи- сления, последнее наблюдение уклоняется от них, впрочем, столь незна- чительно, что это отнюдь не помешало бы отысканию планеты даже визуальным путём. Отсюда очевидна та польза, которую можно извлечь из круговой орбиты. § 53. Критерий Тиссерана возможности круговой орбиты Не всегда существует такое вещественное значение а, при котором соблюдается равенство f(J = fdn, таким образом, не всяким двум наблюдениям * планеты можно удовлетворить круговой орбитой. Полный анализ этого вопроса был бы довольно сложен, но он едва ли требуется, та!к как проблема определения кру- говой орбиты не имеет особенной важности. 12*
180 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII Данный Тиссераном критерий возможности круговой орбиты выводится из упрощённых предположений, что Земля движется по кругу радиуса 1, а планета в момент первого наблюдения находится точно в противостоянии с Солнцем, следовательно, также и в узле своей орбиты. Для вывода правила Тиссерана возьмём уравнения (3.9) и будем вести рассуждение в эклипти- ческих координатах: здесь это будет естественнее. В момент первого наблюдения, согласно сказанному, \ = L = &1, [3 = 0, u = Q, г = а ий=1. Можно также положить X = L = 180°4-<Q, но это ничего не изменит в результате. Первое уравнение (3.9) даёт Р = а — 1, что, впрочем, и так очевидно. Мы будем принимать t2 — за малую величину и в течение этого интервала считать, что координаты планеты изменяются линейно по времени. В таком случае искомое условие возможности круговой орбиты мы най- дём, дифференцируя уравнения (3.9) и заменяя затем коорди- наты планеты их вышеприведёнными значениями. Это даст / л \ dfa • du dl_i , р.. (я-1) dt = acosldt~dt ’ ? <7-12) / л \ 3 • • du । .(«_!) _-.= aSinlTt. J Но = = <£ = к. (7.13) Отсюда имеем 'vr=(a-1)S+/c-1 W = (a-1)^’ J или, исключая z, “ (“ - v [ Сё)’+(2)’ ]+24 (»- *) 2+к' - *)=°- Корень а = 1 соответствует орбите Земли, поэтому мы можем сократить на а—1, что даст « [(2УЧ2Л +. [«ё-ф'-во'] <MS>
§ 53] КРИТЕРИЙ ТИССЕРАНА ВОЗМОЖНОСТИ КРУГОВОЙ ОРБИТЫ 181 Чтобы а было вещественным, необходимо, чтобы дискрими- нант этого уравнения не был отрицательным, т. е. должно быть В противостоянии движение малой планеты по круговой орбите всегда обратное. Это видно, в частности, и из равенств (7.14), ибо при а > 1 £ = (7-17) В движении по действительной орбите прямое движение вблизи противостояния может иметь место у отдельных планет, например, у (433) Эроса, когда он близок к перигелию. Это объясняется тем, что скорость тела на эллиптической орбите в перигелии больше, чем на круговой орбите, преходящей через ту же точку пространства, как это можно видеть из уравнений (2.28), и не противоречит тому, что круговая орбита невоз- можна при прямом движении планеты вблизи противостоя- ния. Развернув неравенство (7.16), найдем ®‘+2 [ Ш-24Й - Многочлен в левой части обращается в нуль для <^У = 2Л2 + 2А ±2к 1/к2 + 2к^.. \dt J * dt \dt J г 1 dt Легко видеть, что вне пределов, заданных этими обоими значениями корней, многочлен левой части (7.18) положителен. Следовательно, критерий возможности круговой орбиты выра- зится неравенствами: <^У>2Л2 + 2А:^-<^У + 2Л |/ к* + 2к^., (7.19) \ydtу ’ dt \dty r dt x ' ИЛИ ®’<2i’+24S-Ca)’-2z‘ /P+2‘ S ' (M0> Первый случай очень мало вероятен, так как при столь большом движении планеты по широте она должна быть весьма близка к Земле. Таким образом, на практике достаточно при- менять неравенство (7.20). Однако, если—у, оба значе-
182 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII л - ния корня сливаются, а если— > у действительного корня dX к - не существует; таким образом при—> — круговая орбита возможна при любом . Мы уже видели, что наше исследование не носит строгого характера, и полностью полагаться на выведенные неравенства нельзя. Впрочем, в случае сомнений, решение основных урав- нений круговой орбиты всегда покажет, существует ли такая орбита, удовлетворяющая имеющимся наблюдениям. Как пока- зал опыт, она нередко оказывается невозможной. § 54. Определение эллиптической орбиты Имея только два наблюдения, можно получить эллиптиче- скую орбиту, очевидно, лишь в том случае, если два из числа параметров, определяющих решение проблемы, заданы произ- вольно. Такая орбита не будет иметь никаких преимуществ перед круговой в том смысле, что она не даст представления об истинной траектории тела. Следовательно, эллиптическую орбиту стоит вычислять либо если круговую орбиту найти невозможно, либо если вычисление эллиптической орбиты не труднее, а, наоборот, легче, чем вычисление круговой орбиты. В качестве произвольно заданных параметров можно, напри- мер, принять оба геоцентрических расстояния планеты. Это сразу даст гелиоцентрические координаты для моментов наблю- дений, после чего вычисление элементов орбиты может произ- водиться по уже известным нам правилам. Вместо р! и р2 можно задаться заранее величиной эксцентри- ситета и положением перигелия и при помощи этих допущений вывести остальные элементы орбиты. Проще всего решать задачу, вероятно, способом, предложен- ным Вейселе1). Он предполагает, что планета в один из момен- тов наблюдений (второй из них) находилась в перигелии, что кажется вполне правдоподобным, так как в наше время откры- ваются преимущественно слабые планеты, более доступные для наблюдений именно вблизи перигелиев своих орбит. В качестве второго произвольного условия служит то, что геоцентрическое расстояние планеты в момент второго наблюдения берётся более или менее наугад и взятое значение, обычно без каких-либо изменений, применяется для вычисления элементов орбиты. х) Изложение его имеется и в книге А. Я. Орлова и Б. А. Ор- лова [10].
§ 54] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ 183 Итак, сохраняя наши прежние обозначения, Д2=р2со8 32. Взяв некоторое значение Д2, мы найдём: х2 = Д2 cos а2 — Х2, \ ?/2 = A2sina3 —У2, z2 = A2 tg32 —Z2, I A = A + У\ + А. ' положим (7.21) Воспользуемся выражениями (5.25) для отыскания координат планеты в момент первого наблюдения через посредство х21 у2, z2. Мы можем написать (7.22) Величины F и G определяются формулами (5.21), в которых мы можем откинуть члены с , ибо в момент второго наблю- дения тело находилось в перигелии, где =0. Отсюда мы получаем с точностью до т3 включительно = (7.23) где x = k(t1 —t2), а геоцентрические координаты планеты в свою очередь будут — Дх cos 0&J — Fi x2 4“ Gr i)1 = A1sina1 = F1?/2 + G1^^+yi, > S. = Mg ^F.z. + G^^ + Z,, (7-24) где Д1 = р1соз31. Отсюда после умножения уравнений соответ- ственно на х2, у2 и ъ2 и сложения выводим Д ^2 г2 4~ Х2 4~ Уг 4- ^1 Z2 /у х2 cos ax 4- у2 sin 4- tg ’ \ • / потому что в перигелии
184 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII Теперь уравнения (7.24) позволяют найти скорости S'dxX __Дх COS ax — — Хг ] /2 I /Ч'А _ Ax sin at - Fx у, - Ух ! Ua '---------------------> (7-26) _______ ^1 ^1 ~~ vAA"- Gi Уравнение (2.28) даёт возможность вычислить большую полуось а. Замечая, что dx = kdt и, конечно, пренебрегая мас- сой т, пишем И 1 2 -=r|-V“. (7.28) Для определения эксцентриситета можно воспользоваться тем обстоятельством, что в перигелии r2 = а (1 — е), следовательно, * = !-?• (7.29) Время прохождения через перигелий Т = t2 по нашему основ- ному допущению. Вычислять векторные элементы нет необхо- димости, так как эфемерида на ближайшее время может быть вычислена и без них по формулам р cosocosa = Fz2-f-G +Х, ( cos о sin a = F т/2G + } (7.30) PsinS = K2, + G Q. + Z' где выражения для F и G даны в (7.23). Впрочем, векторные элементы нетрудно найти. Так как г = -£=0в момент второго наблюдения, то из (3.18) следует, что Лг = Я2*Г2, РУ=У^Г2^ Pz = Z2\r21 1 <MG.: v- J (7'31’ Последние три уравнения можно получить и из того сообра- жения, что если в перигелии скорость перпендикулярна к радиу- су-вектору, то она должна совпадать по направлению с век-
СЕОДКА ФОРМУЛ И ПРИМЕР 185 § 55] тором Q. Эклиптикальные элементы о), , i находятся, как обычно, причём узел и наклонение, как и при вычислении круго- вой орбиты, не должны сильно отличаться от истины. § 55. Сводка формул и пример А. Исходные данные Хц У"х, | Z2, а2, 82, Х2, Y21 Z2. J ( ’ а, 8, X, Y, Z относятся к одному и тому же равноденствию. Вычисление можно вести с пятью или четырьмя знаками, пре- небрегая параллаксом и аберрацией. В. Отыскание координат и скоростей Берётся произвольно Д2 (обычно от 1,0 до 2,0, в зависимости от того, велико или мало видимое суточное движение планеты) и с ним вычисляется x, = A2cosx2 — Х2, ?/2 = Д2 sin а2 —У2, з2 = Д2 tg 82 —Z2, j- Т\ +у\ +z2. J А=±, В—^А', X/2 о т = k(tx —12), F1 = 1-At\ G1 = x~Bx3, д = Fl г* + ДГ1 а?2 + I'l у2 + Zi z2 1 x2 cos «1 + У-2 sin “i + tg 8 ’ rc'= (Aj cos aj —Fj z2 — JQiGi, *4 = (Aisinai — Fxy„ — Yi) :Glt z2 = (Д1 tg 8i Fj z2 Zj) : Gx. (П) (III) (IV) Контроль: x2 а^ + Уг + z'=0. С. Вывод элементов V* = x'3 +y’* | l-r, j V2 = i a (V) Контроль: е = гаУ2 —1.
186 определение орбиты по двум наблюдениям [Гл. VII Если а немного больше г2, например, 0<а — г2<0,5, орбита пригодна; в противном случае надо в нужном смысле изменить Д2 и повторить проделанные вычисления. Рх = х2-.г2, Pg = y2:ra, Ps = z2:r2) 1 Qx = x'2:V, Qu = y'2-V> (?z = z'3:V. J Контроль: PI +Py +P% = 1, Q2x + Qy+Qz=i. sin i sin co = P2 cos s — Py sin e, sin i cos co = Qz cos e — Qy sin s, sin Q = (Py cos co — Qy sin co) sec s, cos Q = Px cos co — Qx sin co, cos i = (Px sin co + Qx cos co) cosecQ. (VI) (VII) Контроль: sin Q и cos Q должны принадлежать одному уг- лу, и то же самое должно выполняться в отношении sin/ и cos/. D, Вычисление эфемериды x=k(t — /2) к — 0,017202 F-1-Лт2 G = *-B^ р cos 8 cos а = F х2 + G х'2 + X р cos 8 sin а = F у2 + Gy2 + Y р sin 8 = F z2 + Gz2 + Z. Эфемерида может простираться на срок в 1 — 1 у месяца от опорных наблюдений и даже более. В заключение вычислим дли примера орбиту планеты 1934 TF по тем же наблюдениям, что и в § 52. Вс- ВР- а1934,0 $1934,0 1934 окт. 5 207j15w,6 окт. 5,844 0л4б™588,08 4-5° 32'8?',8 9 22 44 ,1 9,947 0,43 31,38 +5 23 51,1 1 2 X -0,9783 -0,9602 У -0,1889 -0,2515 Z — 0,0819' -0,1091 Д 1,6972 1,7 cos а + 0,9791 +0,9820 Sin а + 0,2035 +0,1887 tg $ + 0,0969 +0,0945 *2 + 2,6296 rl 7,3151 Уъ + 0,5723 7*2 2,7046 Z2 + 0,2697 А 0,02527 В 0,00842
§ 55] СВОДКА ФОРМУЛ И ПРИМЕР 187 III т т2 т3 - 0,7058 4- 0,0498 — 0,0035 <4 Числ. Дх Знам. + 0,9999 - 0,07058 + 4,6116 + 2,7172 IV Gi х2 4- 0,01069 ^2 - 0,1515 У 2 - 0,03796 3/2 + 0,5378 Gi z'2 -0,02331 Z2 + 0,3303 V F2 0,4213 е 0,1394 1 : а * 0,3182 V 0,6940 а 3,1427 Так как а — г лежит в допустимых пределах, можно на этом пре- кратить дальнейшее вычисление и написать формулы для вычисления эфемериды: ^ = 0,017202 (? —окт. 9,947), F = 1 — 0,002527 т2, G = т -0,00842 т3, о cos d cos а = 4- 2,6296 F—0,1515 G 4~ АГ, р cos 5 sin а = 4- 0,5723 F4-0,5378 G 4- р sin 5 = 4- 0,2697 F4-0,3303 G 4- Z. Вычислим по. этим формулам представление тех же наблюдений, что и в § 52. 1 2 5 t 5,844 9,947 38,746 т - 0,07058 0 4- 0,49510 т2 4- 0,00498 0 4- 0,24542 т3 - 0,00035 0 4- 0,12158 F 4- 0,9999 1,0000 4- 0,9938 G - 0,0706 0 4- 0,4944 р COS § COS а 4-’1,6617 4- 1,6694 4- 1,8494 р cos d sin а 4- 0,3454 4- 0,3208 4- 0,1960 р sin d 4- 0,1645 4- 0,1606 4- 0,1543 р cos $ 4- 1,6973 4- 1,7000 4- 1,8598 а 11°44',7 10°52',7 6°3',0 a 4- 5 3,0 4- 5 24 ,0 + 4 44 ,7 о - С [ Al - 0,2 4? 0 ,1 - 5,9 i as + 0,1 -0, 1 - i,o Хотя результат для последнего наблюдения несколько менее удо- влетворителен, чем тот, который дала круговая орбита, всё же откло- нение достаточно мало. Вычисление элементов, проведённое по формулам (V), (VI) и (VII), дало следующие их значения: Элементы Т 1934 окт. 9,947 Вс. вр. 3°2',7 А Q 10°30',7 1934>0 i 7Э51',7 ] 636",9 е 0,139t
188 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. уц Рх + 0,9722 Qx - 0,2334 Ру + 0,2116 + 0,8286 Pz + 0,0997 Qs + 0,5089. Сопоставляя эту систему элементов и круговую орбиту, вычисленную в § 52, с элементами, выведенными в § 49 по четырём наблюдениям, мы видим, что только что полученная эллиптическая орбита и круговая орбита уклоняются от элементов § 49 не слишком сильно и приблизи- тельно в одинаковой мере. Во всяком случае столь характерные эле- менты, как |л, Q и I получились с точностью, вполне достаточной для идентификации планеты 1934 TF с каким-нибудь впоследствии открытым объектом, если бы возник подобный вопрос. Сравнивая оба метода —вычисления круговой орбиты и метод Вейселе, можно отдать преимущество последнему, если речь идёт об экономии времени вычислителя и если не требуется самих элементов, а надо только вычислить эфемериду планеты. В противном случае затрата труда станет почти одинаковой, а также и элементы, полученные обоими способами, будут, вероятно, приблизительно равноценны по своей надёжности. § 56. Признаки принадлежности наблюдений к орбите Для решения вопроса, принадлежит ли отдельное наблюде- ние малой планеты или кометы такому телу, для которого из предыдущих появлений уже известна орбита, можно установить критерий, опираясь на то, что наблюдённое направление на све- тило должно пересекать плоскость орбиты вблизи самой линии орбиты. Большего требовать не надо, так как вычисленное положение ранее наблюдавшегося тела на его орбите может быть для данного момента очень ненадёжным, особенно если орбита относится к давно прошедшей эпохе. Итак, для полу- чения искомого критерия обратимся к уравнениям х = Р£ + Qxr\ — р cos о cos а — X, у = = р cosSsina — Y, } (7.32) z = Р,< 4- Cz7l = Р sin 8 — Z, J в которых векторные элементы, координаты Солнца и наблю- дённые координаты светила известны (и должны относиться к одному и тому же равноденствию). Что касается величин с и т] —они, как известно, являются прямоугольными гелиоцен- трическими координатами тела относительно осей в плоскости орбиты, причём ось £ направлена в точку перигелия. Ясно, что из уравнений (7.32) можно найти все три неиз- вестных 5, Y] ир при помощи определителей, а проще — численно. Впрочем, для наших целей достаточно получить только
§56]- ПРИЗНАКИ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ НАБЛЮДЕНИЙ К ОРБИТЕ 189 - = r cosu = a (cos/? — е) и т) = г sin v — a cos <? sin Е, после чего следует cos Е — — 4- е, а 1 ’ sin/? a cos я (7.33) Если cos/? и sin/? принадлежат одному и тому же углу, тело находится на орбите и, решая далее уравнение Кеплера, можно получить среднюю анома- лию тела и время прохож- дения через перигелий. Ко- нечно, нельзя требовать слишком точного соблюде- ния этого критерия, потому что элементы орбиты с те- чением времени меняются вследствие возмущений, и на практике нужна изве- стная осторожность. Удобнее применять по- добный критерий в эклипти- кальных координатах. Для Фиг. 14. этой цели сначала следует обратить наблюдённые а ио в к и р. На гелиоцентрической небесной сфере (фиг. 14) отмечено на- блюдённое геоцентрическое положение светила Р' по координа- там к и р и место Земли Т, опре- Дуга ТР' равна углу О, деляемое её долготой L. На фиг. 15 изображены Солнце 5, Земля Т и светило Р. Направлениям ST и SP' на фиг. 15 соответствуют на фиг. 14 точки Т и Р'. Гелиоцентрическое направление SP на светило лежит в плоскости орбиты и, очевидно, также в плоскости TSP', т. е. в точке Р пересечения больших кру- гов ТР' и проекции орбиты (фиг. 14). и мы имеем sin 0 sin 1= sin р, sin 6 cos I = cos p sin (k — L), (7.34) cos 0 = cos p cos (k — L). Обозначим угол при планете Р через z (фиг. 15); мы заме- чаем, что гелиоцентрическая дуга ТР = / TSP = 6—z. Треуголь-
190 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТЫ ПО ДВУМ НАБЛЮДЕНИЯМ [Гл. VII ник QPT решается при помощи аналогий Непера: . 1 sin-(/+/) tg Т [и + (0 — z)] = tg V (L — ft)-i---- > sin - (/ - i) COS 1 (I + i) tgA[M_(0_z)] = tg4(L-ft) . cos у (I -i) (7.35) Найдя и и 6 — z, получаем z и из фиг. 15 убеждаемся, что R sin 0 sin z (7.36) Но, с другой стороны, 1 + е cos V 1 + е cos (и — со) ' ’ ' Так как р, е и со известны из элементов, оба значения г (7.36) и (7.37) могут быть вычислены и должны совпадать. Напомним, однако, сделанные выше оговорки относительно при- менения этого критерия на практике. В том случае, если предполагается, что наблюдение кометы относится к некоторой прежде наблюдавшейся комете, для кото- рой существует только параболическая орбита, и надо проверить вопрос об идентификации, следует в (7.37) положить d = l, что даёт r — q sec2 у (гг — со), (7.38) а уравнение (7.36), разумеется, остаётся в силе. Однако в этом случае необходимо проводить отождествление с ещё большей осторожностью.
ГЛАВА ВОСЬМАЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ • § 57. Общие замечания о вычислении кометных орбит Орбиты комет могут иметь самую разнообразную форму. Большинство комет движется по параболам, но многие кометы периодически возвращаются к Солнцу, описывая более или менее вытянутые эллипсы. В некоторых, очень редких, случаях кометные орбиты оказались близкими к кругам. Быстрое движение комет вблизи перигелия, где они чаще всего открываются, изменения их яркости и вида могут затруд- нять работу наблюдателей, если у них под руками не будет эфемериды; следовательно, вычисление первоначальных комет- ных орбит и эфемерид обычно должно выполняться без промед- ления. Хорошим первым приближением для кометных орбит всегда может служить парабола. Зачастую можно вычислить вполне удовлетворительную параболическую орбиту из наблюдений, отделённых немногими днями, или даже только суточными интервалами. Имея в виду, что обычно быстрота вычислений играет большую роль, чем достижение всей возможной точно- сти, следует признать, что способ Ольберса в подавляющем большинстве случаев не оставляет желать ничего лучшего. Он по меньшей мере столь же удобен при вычислении с лога- рифмами, как и при работе с арифмометром. Ход рассуждений при определении параболической орбиты вкратце следующий. Параболическая орбита определяется только пятью элементами, так как эксцентриситет равен единице; это ограничение получает своё отражение в том, что существует соотношение между двумя радиусами-векторами кометы и замы- кающей их хордой, с одной стороны, и промежутком времени, в течение которого комета переместилась из первого положе- ния во второе, с другой стороны, — соотношение, выражающее содержание так называемой теоремы Эйлера. Если мы имеем три наблюдения над кометой, это даёт нам уравнение, связываю- щее первое геоцентрическое расстояние с третьим.
192 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII Второе уравнение между этими величинами Ольберс выво- дит из уравнений плоскости, исключая среднее геоцентрическое расстояние. Отыскание рх и р3 из указанных основных соотно- шений производится не прямым путём, а с помощью проб. В результате становятся известными гелиоцентрические коорди- наты кометы, откуда можно определить элементы её орбиты. Мы видим, что наблюдённые координаты не входят полностью в решение задачи, ибо по шести данным наблюдений надо полу- чить только пять элементов орбиты. После мы убедимся, что две координаты для среднего места кометы дают только одно условие, а не. два. Кроме того, можно заметить, что ход реше- ния принципиально отличается от рассуждений, проведённых нами для эллипса. В то время, как там путём последователь- ных приближений отыскиваются значения двух основных пара- метров и п3), здесь всё сводится к одному параметру: отно- шению крайних геоцентрических расстояний. § 58. Уравнение Ольберса Мы будем употреблять те же основные обозначения, что и в случае эллиптической орбиты, и, как и там, воспользуемся экваториальной системой координат. Пусть для трёх моментов наблюдений ti (i = 1, 2, 3) даны наблюдённые координаты кометы’ az- и oz- и координаты Солнца Xf, Уг, Zz. Уравнения (5.11) и (5.12) перепишутся без изменений: (ц — cos Of cos az-, bi = cos 8f sin ar-, (8.1) Ci= sin Of, J Xi = dipt — Xi, y^b^-Yi, > (8.2) Zj = Crfi Zit J + ^З^ЗрЗ = ^-2 ^3^3’ ) M1P1 — 62Р2 + МзРз=и1Г1 — E + изУз> } (8.3) ^l^lPl C2p2 H” СзПзРз = ^1^1 ^2 "Ь «А» J Нам надлежит исключить из этих уравнений р2 и получить два уравнения, связывающих рх и р3. Ясно, что это исключе- ние может быть сделано различными способами; например, можно умножить уравнения (8.3) соответственно на три множителя А, В, С, пока произвольных, но удовлетворяющих условию Ла2 + 562 + Се2 = 0, (8.4) и сложить.
§ 58] УРАВНЕНИЕ ОЛЬБЕРСА 193 Введём обозначения: Aa^Bbi+Cci (/ = 1,3), | AXi + BYi+CZ^ Qi (/ = 1,2,3),) 1 '0) и у нас будет вместо (8.3) / ЛР1 + />эрз = ©/«! - 0-2 +03«3, (8.6) причём мы можем впоследствии подвергнуть Л, 5, С ещё какому- либо условию, кроме (8.4). Конечно, сверх этого, мы можем умножить эти три величины на любой множитель, но это нисколько не повлияет на уравнение (8.G). Из этого уравнения мы можем найти р3 в такой форме: где ?а = Мр1 + т, (8-7) (8.8) В эти уравнения надлежит в первую очередь ввести отно- шения площадей треугольников. Сперва, конечно, мы должны ограничиться их приближёнными выражениями. Наиболее удобны здесь формулы (6.12), в которых надо лишь заменить индекс 4 на 3; они дадут при помощи (6.11): П1 _ г1 I T1T2 (Т3 ~ Tl) I Z _2 Г3 ~~ Г1 1 "з “ т3 3 73 (Г1 + Г3)3 -Г 1 (Г1 + гзу ’ __ г2 _ Т1Х2 (~2 + Тз) . / _ гз — г1 3 т3(г1 + г3)3 1^з(Г1 + Гз)4 > где xv = k{t3 —1„), z2 = k(t3 — t1), ^3 = k(t2 — /J. (8.10) Последние члены в (8.9) обычно незначительны (если не очень малы радиусы-векторы). Во всяком случае, в первом приближении они должны быть отброшены из-за незнания Г3-Г1. Точность определения орбиты существенно зависит от того, с какой точностью мы будем знать величины М и т. Но точ- ность, с которой отыскивается М и т, в свою очередь зависит - 1 пг 1 ~ от точности отношении , -тт- , — и — . Остановимся сна- /'з (Гз пз ”з чала на и . Мы можем рассматривать Л, В, С как ком- 3 <г з поненты некоторого вектора, который, согласно (8.4), перпенди- 13 А. Д. Дубяго
194 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. vnt кулярен ко второму наблюдённому направлению на комету и, следовательно, направлен на полюс одного из больших кру- гов небесной сферы, проходящих через второе геоцентрическое положение кометы. Выбор этого круга играет важную роль в теории определения параболической орбиты, и мы назовём его основным кругом. На фиг. 16 К1У К2, К3 — наблюдённые положения кометы, Р — полюс основного круга, L1? L2, L3— гелиоцентрические места Земли, определяемые её долготе мест Солнца). Если мы соединим й (антиподы геоцентрических дугами больших кругов и с Р, то величины <^i и 3 будут пропорцио- нальны косинусам дуг РКг и РК3 или синусам сфериче- ских перпендикуляров K1Q1 и K3Q3, опущенных из первого и третьего положений кометы на основной круг. Подобно этому 0П 02, 03 будут про- порциональны синусам сфе- рических перпендикуляров к основному кругу L2M2 и L3/V3, умноженным соответ- ственно на Т?2, R3, где R, = / XI + YI + Zj. Ясно, что, располагая допол- С, мы всегда можем провести нительным условием для Л, В, основной круг наивыгоднейшим образом для определения М и т, а это будет, когда г и 3 приобретут максимальную величину. В таком случае, как легко видеть, точка Р лежит на боль- шом круге, проходящем через Кг и К3, а основной круг перпен- дикулярен к этому кругу. Очевидно также, что нельзя распо- лагать основной круг так, чтобы он проходил поблизости от точек Кг и К.Л7 так как тогда в М войдёт плохо определяющийся . ... 1 множитель , а в т —большой множитель . Что касается величин и п3, то они в процессе последо- вательных приближений могут быть найдены с любой точно- стью, аналогично тому, как это делается при вычислении эллип- тической орбиты; правда, здесь это несколько труднее. Крайне желательно упростить этот процесс и по возможности сразу ввести достаточно точные значения п1 и п3. При первоначаль- ном вычислении кометной орбиты промежутки времени между наблюдениями обычно малы, поэтому в первом приближении мы можем воспользоваться малостью и т3. Малыми будут
§58j Уравнение ольберса 195 обычно и соответствующие перемещения кометы по небу, и дуги KxQr и K2Q2 (если комета не очень близка к Земле, что может привести к быстрому видимому движению кометы). Пренебрегая последними членами в (8.9), мы получаем вели- чину — П3 с точностью до третьего порядка малости, если мы её заменим через Tj.-Tg, — при условии, что Если же только близко к т3, погрешность будет второго порядка, но во всяком случае она будет невелика. В знаменателе выраже- ния для т стоит малая величина первого порядка 3 и погреш- ность т определяется в первую очередь погрешностью множи- теля —, стоящего в скобках. Если мы примем — = — пз пз тз * погрешность т будет первого порядка, и она не исчезнет при любом отношении промежутков времени. Однако подходящим выбором основного круга мы можем совсем удалить величину т из уравнения для р3. Именно, введём в дополнение к (8.4) условие 02 - АХ2 + BY2 + CZ2 = 0, (8.11) при котором основной круг пройдёт через второе геоцентри- ческое место Солнца (или, что то же самое, через второе гелио- центрическое место Земли). Тогда уравнение для т будет Если мы обратимся к уравнению (8.7), то заметим, что оно имеет место для всякого тела, движущегося в плоскости, проходящей через центр Солнца, в частности и для Земли, или, строго говоря, для центра инерции Земли и Луны. Итак, поло- жим р! = р3 = 0, и мы получим из (8.7) и (8.12) где Nr и N3 — отношения площадей треугольника между ради- усами-векторами Земли в моменты наблюдений. Вычитая это соотношение из (8.12), получаем ^3>' Если мы применим к движению Земли уравнения (8.9), у нас будет <8ЛЗ) 13*
196 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII Это выражение для т особенно удобно. Теперь у нас как можно видеть на фиг. 17, является малой величиной того же порядка, что и ^3, и следовательно, само т — малая вели- чина второго порядка, которая к тому же при равных проме- жутках времени обращается в нуль. Поэтому, если мы примем Е Фиг. 17. . (8Л4) отбрасывая в первом при- ближении величины второго порядка, то совершенно с тем же правом можем от- бросить и т и написать вместо (8.7) Р3=МР1. (8.15) Этот выбор основного кру- га, при котором он проходит через вторые места кометы и Солнца, сделан Ольберсом: ввиду этого основной круг часто называют ольберсовым кругом. Только что дости- гнутое упрощение очень вы- годно, и лишь в том случае, если основной круг проходит вблизи точек Кг и К3, от такого выбора, как мы видели выше, надо отказаться. Для такого исклю- чительного случая требуется особая трактовка. Добавим здесь, что из того факта, что г и 3 пропор- циональны синусам сферических перпендикуляров KXQY и K3Q3, вытекает также, что г__ sin A’iQi _ sin KYQ ~~ ~ sin KSQ ’ ибо (см. фиг. 17) sin ______ sin x sin K^Q sin K3Q3 sin / sin K^Q ’ а поэтому sin KrQ t3 sin K3Q ‘ (8.16) Кроме того, следует обратить внимание, что второе наблю- дение входит в вычисление орбиты лишь постольку, поскольку должно соблюдаться уравнение (8.4). Следовательно, исполь- зуется лишь то условие, что второе место кометы должно лежать на основном круге, иначе говоря, отстоять на 90° от его полюса.
ФОРМУЛА ЭЙЛЕРА 197 § 59] Остаётся найти коэффициенты Л, 5, С в явном виде и выра- зить через них и Q, а также М и т. Из уравнений (8.4) и (8.11) получаются отношения величин Л, В и С: А _ b2Z2 — a2Y2 В _ с2Х2 - a2Z2 С ~~ a.,Y2 — b2X2 ’ С~~ a2Y2-b2X2 ’ Так как любой общий множитель в этих величинах для нас не играет роли, можно написать просто A = b2Z2-a2Y2, B = c2X2-a2Z2, » (8.17) C = a2Y2 — b2X2, а затем м = -- 't’iZMr'1 - (8-18) п3 Аа3 + ВЬа + Сс3’ v 7 или, в первом приближении, на основании (8.14) д/ _ _ ~ ^2 Ааг + Bbr + Cci /о М ~ t.-^Aa^ABb^Cc.^ Для in аналогично будет „=-^4^ +-’Л, (8.20) Ла3 + #&3 + Сс8 \и3 N3J ' ' или, в первом приближении, т = 0. § 59. Формула Эйлера Если мы имеем два положения небесного тела для момен- тов i и f, заданных, например, двумя радиусами-векторами г и г' и углом между ними 2/ (или, что равносильно, хордой орбиты $), то, как мы видели раньше, этих данных достаточно для определения элементов орбиты, не связанных с её распо- ложением в пространстве. Однако, если один из этих1 элементов задан, например, эксцентриситет или большая полуось, тогда не все величины г, r',s и t' — t могут иметь произвольные значения, но между ними должно существовать соотношение, при помощи которого можно выразить одну из величин через остальные. Таким соотношением является формула Ламберта, дающая t' — t, если известны три стороны треугольника, образованного радиусами-векторами и хордой орбиты, и большая полуось по- следней; этой формуле должны удовлетворять гелиоцентрические координаты светила, получаемые в процессе вычисления орби- ты. Из формулы Ламберта получается, как частный случай, формула Эйлера для параболы, если положить а=оо.
198 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. V111 Несмотря на её теоретическое значение, формула Ламберта применяется при вычислении орбит редко. Ещё Гаусс справед- ливо указал, что она не упрощает вычисления по сравнению с обычном путём, основанным на использовании отношения сек- тора к треугольнику. Поэтому мы её выводить не будем. Зато формула Эйлера играет важнейшую роль в определении параболической орбиты. Акад. А. Н. Крылов подробно описал судьбу этой замечательной теоремы, указав, что история её восходит ещё к Ньютону [9]. А. Н. Крылов показал, как формула Эйлера может ^ыть выведена из X леммы способа Ньютона для определения параболической орбиты, проанализировал ориги- нальный вывод самого Эйлера и в заключение привёл самый простой и краткий вывод формулы Эйлера, принадлежащий А. Н. Савичу. Этому выводу мы в общих чертах и последуем; он (как и вывод Эйлера) основан на свойствах параболического движения. Из уравнения (3.38) мы имеем для моментов t и Z' /V ra3\ t-T /2/ , , а'3\ t'-T 1 1 где а —tgyU и а'= tgy и'. Отсюда, полагая z = k(t' — t), нахо- дим 3(8'_a) + a'»_s= = Jl (8.21) V 2 г Кроме того, уравнение (3.39) даёт r=^(l+a2), г' = q (1 + а'2). Введём хорду орбиты $ и выразим через неё и радиусы-век- торы угол г/ —г, заключённый между радиусами-векторами. Обозначим р _ Г + г' 4- S L 2 и мы получим по формулам плоской тригонометрии 1 , , х . ./S (S-s) cos у (и -у) = ± у • Знак минус возникает, если г' — и > 180°, и в таком слу- чае этот угол является дополнением до 360° внутреннего угла треугольника, образованного г, г' и 5. Разложим косинус разности углов при помощи (8.21): 1 / , х 1 + аа' д(1 + сс') cos (и — и) = г------ Z7=z = —z • (о.22) 2 v ’ у 1 + а2 /14- а' Угг
§ 59] ФОРМУЛА ЭЙЛЕРА 199 Сопоставляя два последних выражения, имеем l+aa'= ± (8.23) Уравнение (8.21) может быть преобразовано к следующему виду: 3 (©' — с) + с'3 — <J3 = (s' — s) (3 + о2 4- g'2 + gg') = - /1 + с*+1 + а'2-2(1+аб') (1 + з2 + 1 + fl'2 + 1 + ос') = . У 2 q2 Но, так как г + г' = Х + (Е— s), это сводится к уравнению 4Кг-Ьг'т2/£(Е — s) [г + г' ± j/i (2 — s)] = 9i = 4 (/** /2 -S) [2 + (2-s) ± /2 (2-7)] = , Ч у 2 q* ЧЕ-’Н- Подставим сюда E и одновременно умножим на 21/ 2: (г + г' + $)* =F (г + т’ — $)’ = 6т. (8.24) Здесь берётся верхний знак, если и' — и < 180°, и нижний, если i/' — t; > 180°. Это и есть формула Эйлера1). Формула Эйлера даёт связь между суммой радиусов-векто- ров, хордой и временем, но в обычных случаях вычисления параболических орбит она не особенно удобна вследствие того, что небольшая величина s определяется как разность двух близких по своему значению членов левой части. Но не представляет затруднений видоизменить формулу Эйлера для небольших $ так, чтобы это неудобство отпало. Полагая, как это всегда будет на практике (в противном слу- чае в преобразовании формулы нет надобности), что у' — и < 180°, и поэтому взяв в уравнении (8.23) только знак минус, займёмся решением этого уравнения относительно хорды, что может быть проделано разными способами. Ограничимся одним из них и напишем разложение, данное Ламбертом: 6’=<'+'•')• [С1 = ___________ (8.25) 4 Отметим, что весьма интересный вывод той же формулы дан и Н. Е. Жуковским: «О новом доказательстве теоремы Ламберта». (Полное собрание сочинений, т. IX, стр. 97, Москва, 1937.)
200 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII ИЛИ ч=- А, (А0‘ - AAA (А>)’ <8-26) Обозначение т] введено для сокращения. Отсюда можно найти обратное разложение для ——, по степеням тк Полагая г + г 7^p = ’l + M3 + «?ls+ ••• и подставляя это в (8.26), имеем Ъ =4 + А7)3 + «з7!5 + ••• ~ 128 71 + • • • •, • • • 9 откуда найдутся коэффициенты и ряд для г^-убудет таков: 5 . 1 q 5 < , ^F=71+2471 +38i7> +'•• ’ или + (8.27) где |*“1+А + зА‘+--- <8-28) может быть табулировано по аргументу tq [19, 36]. В некоторых таблицах сразу даётся р], обозначаемое'а [10], (см. также табл. XX и XXI). Очень просто решить уравнение (8.24) и без помощи рядов и таблиц, но в этом едва ли может встретиться практическая необходимость. § 60. Определение геоцентрических расстояний Задача состоит в том, чтобы подыскать такое значение чтобы, выведя из него посредством (8.15) р3, а затем оба ра- диуса-вектора и хорду, получить в правой стороне уравнения Эйлера (8.24) значение т, совпадающее с наблюдённым. Напишем уравнения (8.2) при помощи (8.15) в таком виде: жг- — ^iPi yi = &1Р1 — = C1P1 #3 — X3, 2/з = 6зМР1“-Уз’ 2. = ^^ —Z,. (8.29)
§ 60] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОЦЕНТРИЧЕСКИХ РАССТОЯНИЙ 201 Отсюда найдём r'i = + 2R1 cos 0lP1 4- Pl, I (8 30 г: = /?:+27?3сой93Л/р1 + '1/2рЬ j где Ri = X2 + У1 + Zi, Rl = Xi + Yi + Z\, A 2#1cos61 = -2(a1X1 + 6iyi + cIZ1), J (8.31) 27?3 cos 63 = - 2 (a3X3 + b3Y3 + c3Z3). J Далее «2 = (*» — «1Г + (уа — УгУ + (z3 — zj2, или, по подстановке выражений (8.29), s2 = g2 + 2g/i cos/pi4-/г’рп (8.32) где g2 = (X3 - X3)2 + (Ух - У3)2 + (Zx - Z3)2, 2?ЛСо5Х = 2{(а82И-а1)(Х1-Х8) + + (бЛ-й1)(У1.-у3) + (Сзм-С1)(г1-г3)], Л2 = (a3M - Й1)2 + (b3M - bj* + (c3 M - cry. J Введённые нами величины имеют интересное геометри- ческое истолкование, но мы этим заниматься не будем. Отме- тим, что не стоит пытаться подставлять эти выражения в фор- мулу Эйлера. На практике мы задаёмся некоторым значением рх и с ним определяем по написанным выше уравнениям гп г3 и s, обозначая найденное этим (геометрическим) способом зна- чение хорды s через sg. Вычислив по (8.25) tq, найдём по нему р. и из (8.27) — хорду, которую обозначим sd, так как опа полу- чена из динамических условий, выражаемых теоремой Эйлера. Значения рх должны варьироваться до тех пор, пока не будет получено равенство sg = sd, что может потребовать вычисления нескольких попыток, или, как их иногда называют, гипотез. Упростив несколько уравнения задачи, Банахевич дал приём, при помощи которого можно приближённо найти значение рп удовлетворяющее поставленным условиям, а также выявить кратные решения для рх, если они существуют. Не останавли- ваясь на полном изложении этого вопроса, которому посвя- щено немало исследований, укажем, что в способе Ольберса может быть три решения, хотя и в редких случаях. Однако не все эти решения дадут точное, или даже приближённое согласие наблюдённых и вычисленных координат второго места, так как это место входит в определение орбиты не полностью; поэтому решения, не соответствующие действительному дви- жению кометы, иногда могут быть отделены от верного решения, правда, после затраты большого труда на ненужные
202 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. V11. для окончательного результата вычисления. При особых обстоя- тельствах (среднее место кометы находится точно в противо- стоянии с Солнцем) все три решения могут дать точное пред- ставление среднего места, как это показал Банахевич на фиктивном примере. Не следует упускать из виду, что благодаря сделанным упрощениям все эти рассуждения, строго говоря, верны лишь для бесконечно малых промежутков времени между наблюде- ниями. § 61. Второе приближение Если интервалы между наблюдениями невелики и к тому же близки к равенству, а радиусы-векторы не слишком малы, то обычно во втором приближении нет нужды. Если же усло- вия для определения орбиты складываются в этом смысле неблагоприятно, полезно, не доводя вычисления до конца, улучшить принятые значения отношений площадей треуголь- ников. Приступая к этой задаче, можно сначала исправить моменты наблюдений за аберрационное время, причём поправка для сред- него момента получается интерполяцией между её значениями для крайних моментов. Вслед за этим вычисляются и — по формулам (8.9), не требующим знания среднего радиуса-вектора. ть 1 С новыми —1 и — отыскиваются М и тп посредством строгих выражений (8.7) и (8.8), не содержащих в себе предпосылки о плоском движении Земли вокруг Солнца, на основании чего выводилась формула (8.13). Напишем P3 = ^Pi + m = (^ + ^)pi = Wh) (8.34) где рх, стоящее в скобках, берётся из результатов предыду- щего приближения, и мы придём формально к тому же урав- нению (8.15), вследствие чего выражения (8.32) и (8.33) оста- ются в силе, и нужно лишь перевычислить с новым значением (7И) величины 2 g/г cos х и Л2. Подготовив исходные величины, можно снова заняться отысканием и р3. Если вычисляется не первоначальная орбита, а уже имеют- ся, хотя бы и не очень точные, элементы кометы, по ним мо- гут быть вычислены перед началом работы геоцентрические расстояния и радиусы-векторы для моментов наблюдений, и вы- числение орбиты может быть сразу начато по приведённым уточнённым формулам.
§62] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ 203 Другой способ улучшения основан на представлении сред- него места кометы, когда будут получены элементы орбиты, и он будет вкратце изложен ниже. § 62. Определение элементов Ход определения параболических элементов не отличается в принципе от соответствующего вывода для эллипса. Пользуясь значениями р1? р3, т\ и г3, находим гелиоцентри- ческие координаты, а затем вычисляем согласно (5.90) и (5.91) о, жо,уо^о и го- По формулам (5.92) определяем sin 2/ = sin (d3 — uj = - , cos (v3 — uj = —1. (8.35) гз r3 Для вывода истинных аномалий обратимся к уравнению (3.39), которое даёт rx = ^sec2 r3 = ^sec2y и3. Отсюда следует cos-^ , j cos у v3 = COS (у I?! +/)= }> (8.36) 1 i 1 t ! = COSy 0xC0s/ — Sin — Vi sin/ = у у • J l/ - /- 01=tg у i>! = ctg /-J—-----= ctg / — у cosec /. (8.37) cos— V]_ sin/ J После этого имеем 4’’»=7”i + A °3 = tgy«3. (8.38) (8-39> По (Si и a3 отыскиваются и Мг при помощи таблиц Баркера. Из уравнения (3.38) получаем Т - tl — Mi & = % — M3q*. (8.40) В заключение обычным путём определяются векторные эле- менты и по ним ш, Q и i.
204 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. УЩ § 63. Представление среднего места и улучшение орбиты Получив элементы орбиты, можно с ними представить среднее место (а также и другие наблюдения, если они есть) по формулам: _ т М = (8.41) Г а — по таблице Баркера. Согласно (3.42) и (3.43) р cos 3 cos а = ах (1 — g2) + bxQ + X, р cos S sin а — аи (1— а2) 4-6^0 +У, (8.42) р sin о = az (1 — о2) + Ь2з + Z. J Однако, в отличие от эллиптической орбиты, не всегда можно требовать, чтобы параболические элементы представ- ляли точно (в пределах, ошибок вычисления) наблюдённые координаты второго места кометы. Расхождения могут возник- нуть по ряду причин. Прежде всего, второе наблюдение входит в вычисление орбиты только посредством условия, что наблюдённое место должно лежать на основном круге. Чтобы проверить, выпол- няется ли это требование, следует подставить в уравнение (8.4) значения а2, 62, с2, получающиеся из вычисленных но элементам координат а2 и 32. Если получится согласие, вычис- ление орбиты в порядке, а если уклонения Да и Д8 не пре- восходят ошибок наблюдений, результаты могут считаться удовлетворительными. Действительно, если комета движется точно по параболе и наблюдения не подвержены никаким погрешностям, вычисленное второе положение должно совпа- дать с наблюдённым. Но так как наблюдения не совершенно точны, возникающее расхождение может быть следствием ошибок наблюдения. Если же представление показало, как это нередко бывает, значительное расхождение наблюдённых и вы- численных координат, то это может быть по трём причинам: заметные погрешности использованных наблюдений, суще- ственное отклонение действительной орбиты кометы от параболы или теоретически невыгодные условия для вывода орбиты из взятых для этой цели наблюдений. Если, сверх того, уравнение (8.4) не удовлетворяется с достаточной точностью, это может свидетельствовать, помимо вычислительных ошибок, о том, что принятые значения и — были недостаточно точны.
§ 63] ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СРЕДНЕГО МЕСТА Й УЛУЧШЁНЙЕ ОРБИТЫ 205 Чтобы уяснить причины и характер расхождений в представ- лении второго положения кометы, обратимся к следующим соображениям, высказанным А. А. Яковкиным [17]. Мы будем считать, что нам заданы первое и третье поло- жения кометы, и мы будем полагать координаты ап 8П а3, о3 неизменными. Второе наблюдение применяется, как мы видели, только для отыскания значения М= — . Следовательно, Pi крайние положения кометы и зная М, мы можем вычи- слить орбиту, по которой найдётся положение кометы в момент среднего наблюде- ния. Совокупность таких по- ложений, вычисленных для всевозможных значений М, представит некоторую кри- вую на небесной сфере, ко- торую А. А. Яковкин назы- вает изохроной, и на какой- то точке этой кривой должно находиться второе положе- ние кометы. Между тем, при определении орбиты вместо второго положения употреб- имея ляется проходящий через Фиг. 18. него большой круг и если, вследствие ошибок наблюдений, или уклонения орбиты от пара- болы, второе наблюдение не в точности падает на изохрону (фиг. 18, на которой L1? L2, L3— положения Земли, Кг, К2, К3— положения кометы, кривая К1К2К2К3— изохрона), мы получим вместо наблюдённых координат точки К2 вычисленные коорди- наты точки К2, лежащей на пересечении основного круга L2K2 и изохроны. Если основной круг пересекается с изохроной под острым углом, ка'к это показано на фиг. 18, уклонения наблюдён- ных координат от вычисленных, характеризующиеся отрезком К2К21 могут быть довольно значительными, что, однако, говорит лишь о том, что основной круг расположен невыгодно для опре- деления орбиты. Очевидно, наилучшее представление второго наблюдения кометы даст орбита, которой соответствует точка К"2 изохроны, лежащая на кратчайшем расстоянии от К2, т. е. в конце отрезка К2К', перпендикулярного к изохроне. Получить точное представление о виде изохроны в каждом конкретном случае не так-то легко, поэтому удобнейший способ исправления параболической орбиты по трём заданным наблюде- ниям состоит просто в том, чтобы эмпирически варьировать М,
206 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТ’Ы [Гл. Vltj Именно, вычислим, помимо уже полученной орбиты, другую систему элементов, в которой исходные данные те же самые по несколько изменено значение М, например, на величину порядка 0,001. Пусть будут Да' и Д8' уклонения наблюдённых от вычисленных координат второго места в случае первой орбиты, полученной со значением М = MV а для второй орбиты, при вычислении которой было принято М = М2, пусть эти уклонения будут соответственно Да" и До". Тогда, считая, что эти величины изменяются линейно с изменением М, мы найдём наивероятнейшее значение М =Мг+х при помощи уравнений cos 8 (Да' — Да") - х =cos 8Да', lEt 2 1VL j Если оба уравнения разрешить по методу наименьших квадратов, они дадут х COS2 а (Да' - Да") Да' + Д<Г (Д$' - ДГ) ‘ , М2-Мг ~ COS2 а (Да'- Да")2 + (М'- ДГ)2 ’ ДоАо) Теперь вычислим орбиту со значением М =М1-\-х\ вычис- ленное второе место будет соответствовать точке К"2 при условии, что х невелико и наше допущение о линейности изменений оправдывается. В таком случае можно утверждать, что пара- болическая гипотеза вообще не в состоянии дать лучшего пред- ставления второго места, чем полученное. Следовательно, если и после этого остаются большие укло- нения в координатах второго положения кометы, они могут быть лишь следствием ошибок наблюдений или действительно- го уклонения орбиты от параболы. Проверить это можно путём привлечения других наблюдений и определения орбиты заново. Анализ вида изохроны был выполнен А. А. Яковкин&м, и он получил для комет, отстоящих от Солнца менее чем на 90° на небесной сфере., линию, подобную изображённой на фиг. 18. Кроме того, в некоторых случаях изохрона может иметь изолированный овал, при определённых условиях вырож- дающийся в петлю основной кривой. Число решений в способе Ольберса определяется точками пересечения основного круга с изохроной, так как все эти точки удовлетворяют условиям задачи. Следовательно, как видно из фиг. 17, может быть одно или три решения, в зависимости от того, существует ли изоли- рованный овал Q у изохроны и пересекается ли он с основным кругом. Разумеется, в случае трёх решений каждый корень даст свои значения отклонений от наблюдённых координат второго места и для корней, не соответствующих действитель-
§ 64] ИСКЛЮЧИТЕЛЕН. СЛУЧАЙ ПРИ ОПРЁДЕЛ. ПАРАБОЛ. ОРБИТЫ 207 ной орбите, эти уклонения могут быть весьма значительными. Впрочем, как упоминалось выше, даже все три решения могут дать точное представление второго места — конечно, при исклю- чительных обстоятельствах. А. А. Яковкин получил впервые тот интересный результат, что если провести основной круг не так, как это делал Ольберс и как это изображено на фиг. 17, т. е. через второе положение Солнца (и Земли), а как-либо иначе, например, перпендикулярно к указанному направлению, то может быть получено и пять решений для комет, которые в перигелии близко подходят к Солнцу. § 64. Исключительный случай при определении параболической орбиты В исключительном случае определение орбиты по способу Ольберса становится ненадёжным из-за того, что не удаётся определить с достаточной точностью значения отношений J/s 1 и -г- . Выше было показано, что основной круг проходит при & 3 & 3 этом вблизи первого и третьего положений кометы. Легко установить на основании изложенного в § 63 анализа А. А. Яковкина, что наивыгоднейшее расположение основного круга получается, если он пересекает изохрону под прямым углом, и это условие могло бы быть нами выполнено заранее, если бы вид изохроны был известен. В большинстве случаев изохрона не слишком отклоняется от большого круга, прохо- дящего через первое и третье место кометы, откуда вытекает, что этот большой круг должен пересекаться с основным кругом под углом, по возможности близким к прямому и, во всяком случае, не под слишком острым углом. Изохрона может иметь, как показал А. А. Яковкин, довольно сложное течение, но это будет иметь место для близких к Солнцу комет, для которых, вследствие малости радиусов-векторов, определение орбиты вообще представляет нелёгкую задачу, и проведённый нами анализ, основанный на разложениях в ряды выражений для — и — , не будет достаточно строгим. На практике можно удовлетвориться тем, что выбрать коэффициенты в уравнении (8.4) так, чтобы величины и 3 получились не слишком малыми. Проще всего для этого написать уравнения (8.3) в численном виде, а затем исключить из них р2, выбрав такую пару уравнений, чтобы коэффициент у р3 после исключения р2 был наибольшим. Таким образом мы найдём уравнение (8.6), а из него по- лучим делением на коэффициент при р3 уравнение (8.7) тоже
208 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII в численной форме, за исключением величин — и — . т "з можно принять в первом приближении П1 _ ^3 ^2 _ ^3 Airj - t 1 TZjJ ^2 —~ Для них (8.44) после чего вычисляются значения М и т, входящие в урав- нение (8.7). Для радиусов-векторов кометы мы будем иметь вместо (8.29): ^ = #i + 27?1coseipl + ^, ,5 г: = 7?; + 2/?3со803(21/р + 7п) + (7ИР1 + 7п)\ 1 ' } Далее = — ж3 = аа/17р14-а3т —Х3, ) Уг = Ъ1р1 — Х1, у3 = Ь3М?1 + Ь3т — У3, )> (8.46) 2! = ^ —Zlr z3 = c3Mp1 + c3m — Z3. J Коэффициенты формулы (8.32) для $ даются следующими выражениями: g2=(а3тп + Хх — Х3)2 + (b3m +— F3)2 + (с3т + Zx — Z,)2,! 2ghcosx = 2[(a3M—a1)(a3m + X1—X3) + ! -8 47 + (b3M - bj (b3m + Y, - F3) + (c3M - C1) (c3m + Zx- Z3)], f ' ' < /г2 - (a3M - ax)2 + (b3M - bj + (c3M - C1)2. ' Решение гипотез для рг и определение элементов не пред- ставляют ничего нового. Однако можно порекомендовать в большинстве случаев проделать второе приближение, как изложено в § 61. Действительно, т содержит в знаменателе малую величину первого порядка 3, выражающуюся через синус сферического перпендикуляра из третьего положения кометы на основной круг, а формулы (8.44) имеют по сравне- нию с (8.9) погрешность второго порядка. Таким образом, »при употреблении (8.44) могла бы остаться ошибка первого порядка в геоцентрических расстояниях, а это могло бы привести к за- метно неверным элементам орбиты. § 65. Сводка формул А. Исходные данные Т1, ZA, ^2? а2, Х2, Уо, Z2, > ^3>a3>83^3^y3?Z3- > (I) Координаты кометы и Солнца должны относиться к одному равноденствию. Если элементы орбиты уже известны, следует
§ 65] СВОДКА ФОРМУЛ 209 исправить моменты наблюдений за аберрационное время, а коор- динаты кометы — за параллакс. Если вычисляется первоначаль- ная орбита, параллактические поправки вводятся в X, У, Z только в том случае, если предполагается вычислить второе п. 1 приближение для — и —, иначе можно не учитывать парал- лакса. Параболическая орбита обычно вычисляется с пятью знаками, и лишь в редких случаях берётся и шестой знак. Довольно часто приходится пользоваться наблюдениями огра- ниченной точности, при этом иногда можно ограничиться четырьмя знаками. В. Постоянные величины az-= cos of cos аг-, "j bi = cos 8f sin az, (^’=1, 2, 3). л.. (Ц) Ci = sin 3f J Контроль: «1 + fef + C? = 1, a,i — Ci sin af = cos (az- + Of), a,i + d cos af = sin (af + oz). Я2 = Х2 + ^ + ^, i /?23 = Х23 + У2з + 223, 2flIcos91 = -2(a1X1 + b1Y1 + c1Z1), 1 7 2R cos 9 = — 2 {a X3 + by 3 + c Z3). Контроль: + 2Rt cos 9, + 1 = (Xx - ax)3 + (Ух - 6X)2 + (Zx - cy, Rl + 2R3 cos 93 + 1 = (X. - a3)2 + (Y3 - by + (Z3 - c,)2. С. Первое приближение A = b2Z2 — c2Y2, | B = c2X2-a2Z2, } (IV) C = a2Y2 — b2X2. j Контроль: Aa2 + Bb2 + Cc2 = 0, AX2 + BY2 + CZ2^0. M_____t3 — t2 Aar -f- Bbr 4- Ссг A ^2 — + Bb3 + Cc3 ’ I g2 = (X1-X3)2 + (yi-K3)2 + (Z1-Z3)2, I 2g/icosy = 2[(a,M-ai)(X1-X3) + (63M-61)(yi-K3)+ < + (c3M-c1)(Z1-Z3)], Л2 = (a3M - й1)2 + (63Jf - b^ + {c3M - cy. -> А. Д. Дубяго
210 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII Контроль: g2 + 2gh cos z + Л2 = [(Xx - Х3) + (а3М - aj]2 + + [(Л - У,) + (Ь3м - 60Г + [(Z, - z3) + (с3м - С1)]\ Задавшись некоторым значением рх наугад (причём при известном опыте можно ориентироваться по величине суточно- го движения кометы по небу) или взяв рг из предшествовавшей орбиты, вычисляем Рз=-^Р1 г3 = /?| +2/?3 cos 63р3+ р|, | *$1 = g2 + 2gh cos y.Pj + р;, } (VI) 7) = 4(<з-у. , Sd = {ri + r } 2Л = 0,0344042, 0-1+ r3)2 J где fi берётся из таблиц ([10, 19, 36] и табл. XX). Значения рх варьируются, пока не будет Sg = Sd. После второй гипотезы можно прибегнуть к приёму интерпо- ляции. Са. Исключительный случай Если числитель и знаменатель М очень малы, пишутся в численном виде уравнения Wil/l — а2р2 + <73П3р3 = ntX3 — Хг + п3Х3, ] М1Р1 — b2?3 + b3n3p3 = n1Y1 — Y2 + n3Y3, } (IVa) Wi — c2p2 + c3n3p3 = nIZ1 — Z2 + n3Z3. J Из двух уравнений этой группы исключается р2, что даёт ^Ipl + зПзРз = О1«1 — ©2 + ©з«з, М _ _ {3~{2 <^3«2-Ч ’ Рз = М?1 + т. ga = (а3т + X, - Х3)2 + (Ь3т + У, - У 3)2 + (с3т + Z, - Z3)2, ’ 2g/i cos х = 2 [(а32И — aj (a3m +Xj — X3)+ +{b3M-b1)(b3m+Y~Y3)+(c3M-c1)(c3m+Z-Z3)], < > h2 = (a3M - aj2 + (b3M - bj2 + (c3M - cj2. Контроль: g3 + 2gh + h2 = (a3M — a, + a3m + — X3)2 + + (b3M — b3 + b3m-\- Y\ — У3)2 + {c3M сг 4- c3m 4- Z2 — .Z3)2.
§ 651 СВОДКА ФОРМУЛ 211 j?. Второе приближение В обычных случаях можно обойтись без второго приближе- ния, если промежутки времени невелики и близки к равенству, а также гг и г3 не очень малы. Если нужно второе приближе- ние, то вычисляются: t° лР1, t°=t2- лр2, е3=t3 - лРз, л=о<*,005772, где Лр2 находится интерполированием между Лр! и Лр3. ^-2 (5з - ^i). , (г3 - гх) ч 3 *з(г1 + гз)3 ('•14-Гз)4 ’ I 4 -3^2 (т2 4- т3) , 4Tfc3 (г3 - гх) | (VII) '3 (VIII) (IX) ni П3 1 n3 ~ Ъ ~ 3 t3 (rx + r3)3 “r (rx + r3)“ ’ J д» лх 4~Bb34-Ccx n3 Aa3 + Bb3 + Cc3 ’ M= Л„ + ВЬ, + Со^АХ-+В^+С^Т,+ ЛХ‘+ BY‘+ CZ1) В исключительном случае и подставляются в формулы для М и т группы Са. р3з=:(Л/)р1, (М) = М + — (рх — из первого приближения). Pi Затем снова вычисляют (VI) — (VII), принимая (М) вместо Л/. Е. Определение элементов или p3=^/pi + ^ (/ = 1,3). (X) Vi — frfpz Yi, Z i —- C i p i Z i j x2i + y2i + z2i^rl Контроль: значения т\ и г3 должны согласоваться с резуль- татами последней гипотезы. g 4- УзУз 4- ZiZ3 Г1 х0=х3 — azn Уо = Уз-°У1> Zo = Z3 —°Z1’ ^0 = ®o + ?/o + Z0- sin 2/ = ^. гз Контроль: cos2/ = — гв (XI)
212 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VII = у cosec/, I 4из = у”1 + /- <’3 = tgyu3> 4 1 + Оз 1 + < J (XII) Контроль: оба значения должны согласоваться. По аргументам и о3 (или и и3) из таблиц берутся Мг и 7И3. T=t°-Miq*=ea-Mrf, ч cos Vi sin Vi z-к sin vx . cos vr = ^1-7--^0-7-^ , = + ro ri ro sin V, хч sin V, . cos 1, Qy = У1 ~ + 2/3-7- ‘ 1 ro sin Vi , cos Vi <?z = 2i-—1 + Z0—-1 ri ' 0 &z = Q^z < ^=2^. n COS V-t Sin V, РН = У1—-Уо-г-1, rl r0 p ~ cos Vl 7 sin ”1 ^z — "7 zo ~7 ’ rl r0 ax = qPx, au=qPy, bx — ^qQxi by = 2qQy, (XIII) Контроль: < + + = + + = axbx + ayby + azb2 = 0. sin i sin cd =PZ cos e — Py sin e, 'j sin i cos co = Qz cos e — Qy sin e, | sin Q = (Py cosco — Qy sin cd) sec e,J’ > (XIV) cos Q = PX cos cd — Qx sin co, cos i = — (Px sin co + Qx cos co) cosec ft. Контроль: sin ft и cos ft должны принадлежать одному углу и то же самое для sinZ и cosZ. F. Представление среднего места = a2 = tgAv2. (XV) в2 (или v2) — из таблиц по аргументу М2 р2 cos 32 cos а2 = ах (1 — с22) 4- bxs2 + Х2, р2 cos32 sin а2 = ау (1 — а2) + 6ss2 + У2, (XVI) р2 sin S2 = а2 (1 — а2) + bza2 + Z2. . Относительно разностей между наблюдёнными и вычислен- ными координатами см. § 63.
§ 66] ПРИМЕР 213 § 66. Пример Для кометы 1946d Пайдушаковой-Ротбарта имеются следующие наблю- дения: I № Вс. вр. ’ 1 1946 июня 6,87526 “ 2 8,87999 3 10,86193 1946’0 1946’0 13^31m10s, 75 + 33°56'41",9 12 58 30 ,93 +28 47 34 ,3 12 39 16 ,66 +23 11 26 ,6 произведённые 6 и 10 июня А. Д. Дубяго в Казани и 8 июня Д. Я. Мар- тыновым в Астрономической обсерватории им. Энгельгардта. Вычисле- ние поправок координат Солнца за параллакс здесь опущено, приво- дятся лишь сами исправленные координаты. 1 2 3 X + 0,253601 + 0,220628 + 0,187794 Y + 0,901602 + 0,909093 + 0,915485 Z + 0,390979 + 0,394228 + 0,396999 II COS а — 0,921899 -0,967582 -0,985350 COS& + 0,829574 + 0,876367 + 0,904286 sin а — 0,387431 -0,252557 -0,170544 а -0,764784 -0,847957 -0,891639 Ъ + 0,321403 -0,221333 — 0,154325 с + 0,558397 + 0,481644 + 0,425633 COS (а — д) -0,981123 -0,969600 -0,964228 sin (а — £) + 0,193381 + 0,244697 + 0,265073 III RI 1,030064 R23 1,030988, 2R± cos 0г + 0,530812 2R3 cos 03 + 0,279502 IV А + 0,525115 £3 — ^2 1,98194 В -0,440552 i2 — 2,00473 С + 0,722040 T1 • T3 0,988632 Числ. + 0,143180 M 1,523690 Знам. -0,092901 V Д-| -0,593797 Xt-X3 + 0,065807 М*-&х + 0,086260 Yt-Y3 -0,013883 с3М — сг + 0,090136 Zt-Z3 -0,006020 в2. + 0,0045595 t3 — tx 3,98667 2gh cos X -0,0816323 2^ (^з ^i) 0,137158 А2 + 0,3681602 * Так как второго приближения делать не предполагалосьЛпоправка за аберрационное время введена в процессе вычисления гипотез, после второй гипотезы, когда значение определилось с достаточной точностью. VI Pi Pi 0,250000 0,062500 0,260000 0,067600 0,261178 0,0682139 0,261149 0,0681988 si 0,0071614 0,0082227 0,0083526 0,0083494 ri 1,255267 1,235675 1,236914 1,236884 Рз 0,380922 0,396159 0,397954 0,397910 Г3 1,282558 1,298657 1,300584 1,300537 Г1 1,106918 1,111609 1,112166 1,112153 r3 1,132501 1,139586 1,140431 1,140411 ri + r3 2,239419 2,251195 2,252597 2,252564 (ri + r3) ’ 0,298398 0,296060 0,295784 0,295790
214 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII VII 0,040928 0,040607 0,040561 0,040562 0,040931 0,040610 0,040564 0,040565 sd 0,091662 0,091421 0,091374 0,091375 sa 0,084625 0,090679 0,091393 0,091375 sg-sd - 7037 -742 + 19 0 10000 • 742 4 4 no — 1178 6295 Pi 0,261 Рз 0,398 0,00151 ^4p3 0,00230 6,87375 «3 10,85963 is ix 3,98588 2Л (i3 — tx) 0,137131 X 1 3 X — 0,453324 -0,542586 У -0,985537 -0,976892 z -0,245154 -0,227635 r* 1,2368863 1,300535 r 1,112154 1,140410 XI <3 1,0223544 sin (v3 — vx) + 0,077102 Xq -0,0791282 cos (v3 — Vx) + 0,997023 Уо + 0,0306761 V3-Vi 4°25'19",2 zo + 0,0229993 / 2 12 39 ,6 ro 0,00773126 ?0 0,0879276 XII _£i £з 0,975220 1 T”1 16°54'14",5 /г 0,987532 1 г V3 19° 6'54",1 ctg/ 25,9011 C3 + 0,346575 cosec/1/ — r3 - 25,5972 у 1,018125 C1 + 0,303900 У 1,018120 XIII 25,7533 У 1,018122 M3 29,6333 № 1,009020 г°-Т 26,45649 q2/2 1,027305 i°3-T 30,44244 T 11,41726 T 11,41719 T мая 11,41722 XIV COS Vj + 0,850907 sin + 0,556412 tfos : rx + 0,747115 sin v± : rx + 0,500301 — sin V!: rQ -6,328070 cos V}: r0 + 9,449900 Px + 0,162044 Qx - 0,974552 pv -0,930430 Qy -0,203179 pi -0,328699 Qs + 0,094690 ax + 0,164981 ьх - 1,984426 O'!! -0,947291 ъу -0,413722 a. -0,334656 bz + 0,192812 XV sin i sin o> + 0,068649 sin Ц -0,854690 sin i cos + 0,167715 cos + 0,519141 sin a» + 0,378814 u> 22°15'36",8 cos <0 + 0,925473 301 16 28 ,6 sin i + 0,181121 I 169 33 32 ,8 cos i -0,983441
§ 67] СПОСОБ ОЛЬБЕРСА В ЭКЛИПТИКАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 215 Элементы, XVI Т 1946 мая 11,41722 Вс. вр. ш 22О15'36",8 ) ч 301 16 28 ,6 | 1946,0 i 169 33 32 ,8 q 1,018122 -4?2 0,00190 p2cosd2cosa2 -0,277787 39,87809 р9 cos sin a9 - 0,072500 t’-T + 28,46087 p2 sin 02 + 0,157786 М2 + 27,7044 p2 cos d2 + 0,287092" С., + 0,325493 a2 194’37'38,7 1-4 + 0,894054 г2 + 28 47 35,7 О-С J Да {да + 5\3 - 1",4. Уклонения не превосходят ошибок наблюдений, возможных в слу- чае быстро движущихся и размытых объектов, каким и была эта комета. Дальнейшее улучшение орбиты могло бы быть только формальным. Эти же элементы представляют другие наблюдения, сделанные в соседние даты, с ошибками того же порядка и орбиту надлежит считать надёж- ной. Для поверки орбиты было подсчитано, насколько точно вычислен- ное место кометы лежит на основном круге; получившееся разногласие не выходит за пределы возможной погрешности вычислений: cos а2с—0,967589 ас — 0,847959 cos а2с + 0,876363 Ъс - 0,221310 sin а^ — 0,252532 сс+0,481651 Аас + ВЪС + Ссс - 0,000006. § 67. Способ Ольберса в эклиптикальных координатах При вычислении параболической орбиты введение эквато- риальных прямоугольных координат и связанная с этим работа со счётной машиной в большинстве случаев не приносят тех выгод, как при вычислении эллиптической орбиты. Формулы остаются довольно громоздкими и вряд ли их можно удачно преобразовать. В то же время именно при определении пара- болической орбиты имеет большой смысл ввести эклиптикаль- ные координаты и пользоваться логарифмами, что почти всегда явится быстрейшим путём к цели. Поэтому следует изучить способ Ольберса в эклиптикальных координатах, т. е. в той форме, в которой он применялся на протяжении всего девят- надцатого века. С принципиальной стороны метод не отличается от изложенного выше; ввиду этого можно ссылаться во многом на предыдущие выводы. Исходными данными здесь являются моменты наблюдений = 2, 3), и pf, получающиеся по формулам преобразова- ния координат из наблюдённых аг- и о,, Li — долготы Земли
216 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [1\ь VIII и Hi — радиусы-векторы Солнца (в вычислении фигурируют их логарифмы). Мы прямо воспользуемся основными уравнениями Ольберса (8.14) и (8.15), которые дают связь между pj и р3 в форме Р3=7ИР1, (8.48) где (см. фиг. 17) М ^3 ^2 1 ^3 ^2 COS РК х t3 i2 sin KjQi /Q r g. *2—*1^3 *2 — 4 cosPK3 ~~ t2 — t± sin K3Q3 * ' ’ ' Но в треугольниках PEK± и PEK3 между полюсом основ- ного круга Р, полюсом эклиптики Е и соответственными местами кометы Кг и К3 имеем РЕ = 1, ^^ = 90° — ^, ЕК3 = 90° — р3, / РЕКг = 90° + х — L2, / РЕК3 = 90° + л3 — Л2, следовательно, 1 _ cos РКХ_sin cos 1 — cos ?x sin I sin (Ях — L2) cosPK3 sin ?8 cos I — cos p3 sin I sin (Л3 — L2) ’ ' ‘ Из треугольника L2K2q2, в котором K2q2 = $21 Lq2 = \2 — L2, для угла q2L2K2 = I получается После подстановки (8.50) и (8.51) уравнение (8.49) приобре- тает вид д/ _ *3-g2 Sin ctg I - cos sin (Лг — Га) ? . i3 —ticos ?3 sin (Л3—Z,2) —sin ?3ctg / ’ \ • / Это — основное уравнение способа Ольберса; оно может быть написано и в более изящной форме, но менее удобной для вычислений. В исключительном случае числитель и знаменатель выраже- ния М становятся очень малыми. Чтобы избежать возника- ющей отсюда неточности, придётся прибегнуть к строгим уравнениям (8.7) и (8.8): Рз=Л/Р1 + 7П- ) J (8.53) Вычисление по этим формулам при помощи логарифмов уже менее удобно, чем вычисление с арифмометром, поэтому, если до начала работы видно, что имеет место исключительный случай, полезно сразу начать вычислять с арифмометром в экваториальных координатах. Чтобы решить этот вопрос, обычно достаточно нанести первое и третье места кометы на
§ 67] СПОСОБ ОЛЬБЕРСА В ЭКЛИПТИКАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 217 звёздную карту и там же пометить второе положение Земли или Солнца (по экваториальным координатам, взятым из астро- номического ежегодника), смотря, что ближе к положениям кометы. Если первое и третье положения кометы лежат при- близительно на одном большом круге с Солнцем (или Землёй), значит, мы встретились с исключительным случаем; если этого нет — можно спокойно вычислять по методу Ольберса. Как сказано, в исключительном случае лучше вычислять с ариф- мометром (что будет предпочтительнее, особенно при исправлении отношений и i во втором приближении), но прямой необ- ходимости в этом нет, и здесь будет дан вариант вычислений, рассчитанный на пользование логарифмами. В выражениях (8.53) символы х и 3 представляют собой величины, пропорциональные синусам сферических перпенди- куляров из соответственных мест кометы на основной круг. Сделаем теперь множитель пропорциональности равным единице. Обращаясь к основным уравнениям (8.5), мы замечаем, что для этого необходимо, чтобы А, В и С представляли собой направляющие косинусы вектора, проходящего через полюс основного круга. Вторая формула (8.5) показывает, что Qi явятся синусами сферических перпендикуляров из положений Земли на основной круг, умноженными на соответственные R, =/л + П + 2Г Выбор основного круг <^i и стали возможно показано в § 58, что этого можно достигнуть, когда основной круг распола- гается перпендикулярно к большому кругу, про- ведённому через первое и третье места кометы. Пусть (фиг. 19) основной круг, проведённый ука- занным способом через второе положение кометы К2, пересекает эклиптику в точке П. Нет нужды особенно точно придержи- ваться указанного выбора этой точки, ибо некоторое смещение её не вызовет заметного понижения точности определения <^>1 и ^3. Вместо того чтобы брать основной круг перпендикулярным к большому кругу, проходящему через первое и третье положения кометы, можно должен быть сделан так, чтобы большими по величине. Уже было
218 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII с тем же успехом провести основной круг перпендикулярно к ольберсову кругу, проходящему через вторые места кометы и Земли, что в исключительном случае сводится почти к одному и тому же. Тогда при помощи фиг. 19 мы находим: tg = tg (k2 — L2) sec/, ] tg(II — L2) = tg 52/T2 sec/, (8.54) tg(II —L2)=tg(k2 —L2) sec2/. J Если наличие исключительного случая не было замечено до начала вычисления орбиты, оно всё равно выявится при отыскании отношения : ^3 — числитель и знаменатель получатся очень малыми. Тогда мы находим I по фор- муле (8.51) и вычисляем П согласно (8.54). Для получения J и М служат уравнения, совершенно аналогичные (8.50) и (8.51), только вместо второго положения Земли будет фигурировать точка II, следовательно, будет tgJ= , (8.55) 6 Sin(Z2 —11) ’ ' ' м _ 21 sin Pi ctg J—cos рх sin (At-П) R п3 cos рз sin (Л3 — И) — sin рз ctg J * \ • 7 Но столь же очевидно, что в данном случае (см. фиг. '19) 02 = Т?2 sin L2K2 = R2 sin (П — L2) sin J, 1 0i = sin L1a1 = R± sin (П — LJ sin J, > (8.57) 03 = 7?3sinL3G3 = 7?3 sin (Л—L3) sin 7, J откуда имеем m = Г R1 sin (II—LJ -1 - /?, sin (П - L„) - +RS sin (П - L3) 1 = 3 L n-l n3 J cos 3xsin (Л3 —II) —sin [i3ctg S*n (И n2 -7?2sin(n-L2)A+7?3sin(n-L3)1 . (8.58) n3 J Конечно, уравнения (8.56), (8.57) и (8.58) при замене J = 1 и П = L2 дадут основные уравнения способа Ольберса; второй член в скобках в выражении т при этом отпадает, как мы это видели раньше в § 58. В первом приближении в исключительном случае может быть взято, как и в уравнении Ольберса, = /8 59) «3 ех ’ после чего можно найти М.
§ 67] СПОСОБ ОЛЬБЕРСА В ЭКЛИПТИКАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 219 Что же касается т, то нетрудно показать, что оно является малой величиной первого порядка. Рассуждая так же, как и при выводе уравнения (8.13), мы будем иметь для Земли 0=^ [flxsinfn-LJ^-^sinCn-LjA-i-^sin^-Lj] . Вычтя это из (8.58), получаем m - $7 [sin <п - - si- (и - 41,- £) ] • (8.60) Разности площадей треугольников, стоящие в скобках,— малые величины второго порядка, как явствует из выраже- ний (8.9), в то время как в знаменателе находится ^3 —вели- чина первого порядка в отношении промежутков времени, что и доказывает наше утверждение. Из уравнений (8.49) можно заключить, что первое и третье места кометы лежат по разные стороны от основного круга, иначе М получилось бы отрицательным. Если основной круг, проходящий в методе Ольберса через второе место кометы и Земли, в исключительном случае близок к кругу, соединя- ющему первое и третье места кометы, то отсюда можно сделать вывод, что кривизна видимого пути кометы должна быть мала и тем меньше, чем точнее наступает исключительный случай. Но из теоремы Ламберта о кривизне видимого пути кометы сле- дует, что это происходит, когда г2 близко к 2?2, поэтому чис- ленное значение т должно ещё уменьшиться, как вытекает из выражений (8.9). Действительно, если в них приравнять г2 и Т?2, останутся лишь члены с разностью радиусов-векторов, которые в большинстве случаев заведомо малы. Таким образом, можно откинуть т в первом приближении. Однако во втором прибли- жении т должно быть учтено. Мы возвращаемся сейчас к способу Ольберса и переходим к вычислению вспомогательных величин. Для этой цели соста- вим сперва выражения для прямоугольных эклиптикальных координат кометы, пользуясь формулами (3.5) и полагая в них £=0. Таким образом, в способе Ольберса предполагается, что Земля движется строго в плоскости эклиптики избранного рав- ноденствия, что не создаст погрешности, выходящей за пределы ошибок наблюдений комет, впрочем, лишь при условии, что берётся равноденствие начала года наблюдений. Так обычно и бывает; если же координатная система относится к нормаль- ному равноденствию и оно отстоит далеко от года наблюдений, надо помнить, что широты Земли могут достигнуть чувстви-
220 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII тельной величины, что может привести к неточности резуль- татов вычисления орбиты. Итак, мы получаем = pi cos pi cos kj + Rr cos Lj, У1 = Pi cos Pi sin + Ri sin Zj = p! sin Pi, > = J/px cos P3 cos X3-f-cosL3, y3 = cos p3 sin X3 + R3 sin L3, z3=j/px sinp3. Отсюда легко вывести г* = Ri + 2R± cos 61p1 + Pi, r>^ + 27?3cos O^px + ^PL где cos 6j = cos pi cos (Xx — Lx), cos 03 = cos p3 cos (X3 — L3). (8.61) (8.63) если учесть, что и &3 — углы Эти формулы очевидны, Фиг. 20. между продолжениями радиу- сов-векторов Земли и соответ- ственными геоцентрическими направлениями на комету. По cos 0! и cos 03 можно найти принадлежащие этим углам синусы. Если, однако, косину- сы близки к единице, синусы определятся ненадёжно и луч- ше обратиться к следующим формулам, вытекающим из фиг. 20, где обозначения понятны: sin б, sin Wi =sin pz, sin 0Z- cos Wi = cos pz sin (X/ — Li) (1 = 1, 3). (8.64) Заметим, что эти уравнения можно получить и не обра- щаясь к чертежу. Если из выражений (8.64) исключить пара- метр w, возводя уравнения в квадрат и складывая, результат явится простым следствием уравнений (8.63). Но углы w нам и не нужны.
§ 67] СПОСОБ ОЛЬБЕРСА В ЭКЛИПТИКАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 221 Для определения хорды возьмём разности гелиоцентрических координат кометы согласно уравнениям (8.61) и, положив Afpx COS рз COS k3 — pi COS COS kx = Zzpi COS c COS H, cos p3 sin k3 — pi cos Pi sin kx = 7?px cos Z sin H, sin ^3 —pi sin px = Api sins, R3 cos L3 — R± cos Lr = g cos G, R3 sin L3 — Rr sin Lx — g sin G, J- (8.65) получим, как и прежде, s2 = g2 + 2gh cos C cos (Я - G) px + Л2р2, (8.66) а для вспомогательных величин выведем формулы более удоб- ные, чем (8.65), именно h COS s COS (Я — kJ = M COS Рз cos (k3 — kJ — COS P h cos C sin (Я — kJ = 71/ cosp3 sin(k3 — kJ, h sin С = M sin ps — sin pn g cos (G — L J = R3 cos (L3 — L J — Rv g sin (G — L J = R3 sin (L3 — L J, (8.67) Положим в заключение cos x = cos C cos (Я — G), (8.68) а также sin x sin w = sin sin у cos w = cos Z sin (Я — G) (8.69) и у нас будет s2 — g2 + 2gh cos xPi + (8.70) Далее заменим (8.62) и (8.70) такими выражениями: г2 = (рх + Ях cos 6 J2 + Я2 sin2 6Х = (рх + /J2 + Z2, rl = (М?1 + Я3 cos 6J* + Я2 sin2 63 = М [Р1 + /3)2 + Z2], *2 = (Л?1 + g cos х)2 + g2 sin2 х = h [(рг + /)2 + Z2], где fl1cos61 = /1, fi1sin61 = Z1, 1 §cos63 = /3, §sine3=Z3, I (871) fcosZ = /. f Sin Z=--Z, j и введём вспомогательные углы = tg%=^( (8.72)
222 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII тогда, очевидно, будет r1 = l1 sec r3 = Ml3 sec Ф3, s = 7zZsecd). (8.73) Получившиеся в результате наших преобразований формулы особенно удобны для логарифмических вычислений. Определение pj ведётся путём гипотез так же, как и в § 60: взяв значение р1? вычисляем т\, г3 и sg — геометрическое значе- ние хорды, кроме этого, согласно (8.26) и (8.27) имеем <8-74) что даёт динамическое значение хорды. Должно быть найдено такое pi, при котором sg=sd. Если необходимо сделать второе приближение, улучшив отно- шения площадей треугольников и введя m (если оно ещё не было введено), эту процедуру следует выполнить по указа- ниям § 62; если решено не делать второго приближения, можно прямо вычислять элементы орбиты. Зная Pi, находим р3 по одной из формул р3 = 71/pi или р3 = Л/pi + т\ (8.75) затем на основании уравнений (3.10) пишем rt cos bt cos (lt — Lf) = pz cos cos (kf — Lt) + 1 rzcos6z-sin(Zz —Lz) = pz cosp/sin(kf —Z.J, I (i = l, 3). (8.76) плоскости орбиты прежде всего замечаем, что ес- ли 13 —0, наклонение i < 90°, если 13 — li < 0, i > 90°. Из уравнений (2.60) следует: tgZsin(Z1-Q) = tg61, tgZsin(Z3 — ^) = tg b3. (8.77) Эти уравнения можно Фиг. 21 получить и из рассмотре- ния треугольника на ге- лиоцентрической небесной сфере (фиг. 21) между положением кометы К, узлом орбиты Q и точкой Q.
223 СПОСОБ ОЛЬБЕРСА В ЭКЛИПТИКАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ § 67] Разлагая во втором равенстве (8.77) Z3 —-ft=(Z3— 4)+ 4—ft, имеем tg = tg i sin (Z3 — ft)' cos (Z3 — Zt) + tg i cos (Zj — ft) sin (Z3 — ZJ = = tg by cos (Z3 — ZJ + tg i cos (Zj — ft) sin (Z3 — Z3). Отсюда вытекает tgi COS (Z,- ft) = -3~ХиСО8г(!3~г1) • <8-78> bill (C3 — LjJ Уравнения (8.77) и (8.78) дают i и ft. Те же формулы (2.60) или фиг. 21 позволяют написать tg u-l = tg (Zi — ft) sec i = r , ® 1 °7 cos (Zi—ft) sin i ’ tgw3 = tg (Z3— ft)secZ = —/y tg . 03 3 cos (Z3— ft) sin i Из формул 2 1 2 1 r1 = ^sec2yr1 и r3 = gsec2yV3 находим cos4^= 1 Уч УУ. cos|d3_ t Уч ~ УУ ~ 1 1 , x - 1 . 1 / cos — v-! cos — (r3 — Vi) — sm — vx sin — (v3 — vx) V ч 1 1 Но, так как — (v3 — ux) = у(w3 — zzx), . 1 sin — i —7^ = -7^ctg-(a3 — u1) — -7= cosec - (n3 —wj; (8.81) V <? Vry 2 yr3 2 по уравнениям (8.80) и (8.81) вычисляем ux и q. Затем имеем (1) = ^! — гх, v3 = u3~ cd. (8.82) Зная и и3, берём Мг и М3 из таблицы Баркера и по (8.40) отыскиваем Т\ тем самым определение орбиты заканчивается. Для вычисления представления среднего наблюдения кометы найденными элементами применяем уравнения (2.51), (2.50), (2.32) и (3.10).
224 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII По поводу представления среднего места сохраняют силу заме- чания § 63; к ним добавим ещё следующее. Если среднее место представляется не вполне удовлетвори- тельно, можно, обозначая вычисленные значения координат ко- меты Х20 Ргс, найти и сравнить 1С со значением /, вычисленным согласно (8.51). В случае заметного расхождения можно применить приём эмпи- рического исправления М, указанный Карлини, именно, поло- жить в основу вычисления исправленной орбиты значение М, которое найдётся, если изменить lg tgl в сторону, противопо- ложную получившемуся расхождению, на величину этого рас- хождения: lg tg = lg tg I + (lg tg I — lg tg Ic). (8.84) Пользуясь Z#, вычислим M по приведённым выше выраже- ниям, сохраняя не зависящие от М величины без изменений. Если уклонение в I получилось за счёт неточности приближе- ний в способе Ольберса (а не вследствие вычислительных оши- бок), приём Карлини может в некоторых случаях значительно уменьшить расхождение в Z и вообще покажет, куда надо изме- нять М при улучшении орбиты. Однако напомним, что если даже вычисленное второе место кометы ляжет строго на основ- ной круг, это ещё не гарантирует безупречного согласия наблю- дённых и вычисленных координат или особой точности элемен- тов орбиты. О последнем следует судить только по представлению наблюдений, не входивших в вычисление орбиты. § 68. Сводка формул А. Исходные величины М? Pi, ] ^2» ?2’ ^2> ^2> (I) *3> ?з> ^3, ^Зе J Координаты кометы и Земли должны относиться к одному и тому же равноденствию, предпочтительно к началу года на- блюдений, а не к нормальному равноденствию. Если из предва- рительной орбиты известны расстояния кометы от Земли, можно исправить моменты наблюдений за аберрационное время и коор- динаты кометы за параллакс по указаниям § 31. По форму- лам § 32 а и 8 заменяются через X и р. В широты кометы вво- дится поправка за широту Солнца по формуле (4.12). Если
§ 68] СВОДКА ФОРМУЛ 225 вычисляется первоначальная орбита, всеми этими поправками можно пренебречь. О точности вычислений см. § 65. В. Вспомогательные величины cos = cos cos (kj — Lj), cos 63 = cos [33 cos (k3 — L3), (II) < 180° и 63 < 180°. Если значения cos6j и cosG3 близки к единице, вычисляем по формулам: sin Gj sin = sin p, sin 63 sin w3 = sin p3, sin 6i cos Wi = cos Pi sin (kx — Lx), sin 63 cos w3 = cos p3 sin (k3 — L3). Углы w не нужны. Контроль: sin 6 и cos 6 должны соответствовать одному углу. gcos(G — L1) = 7?3cos(L3 — LJ — Rlt I gsin (G —LJ =/?3sin (L3 —Z,j), (Ш) g>0, •tg/=-. (IV) & sm(Z2— L2) v 7 С. Первое приближение м = *з~ *2 Sin ctg I - cos {*! sin (Ях - L2) t2 — ZL cos (S3 sin (Z3 — L2) — sin ^3 ctg I * ' ' Если налицо исключительный случай (числитель и знаме- натель тригонометрической части М очень малы), вычисляем tg (П — L2) = tg (Х2 — L2) sec21. Можно взять любое из двух значений II. tg/= . , (IVa) & sin (Л2 — П) ' 7 м = sir‘ Pl ctg J - cos Pl sin (*i - n) /V x t2 — cos й3 sin (Z3— II) — sin P3 ctg J ’ ' ' h cos C cos (H — kJ = M cos рз cos (k3 — kJ — cos ] h cos C sin (H — kJ = M cos p3 sin (k3 — kJ, | Л sin s = M sin (33 — sin V (VI) cos у = cos C, cos (H — G), | h >0, C < 180° и у < 180°. J Если cosx близок к 1, вычисляют no формулам: sin х sin w = sin sin x cos w = cos C sin (H — G). 15 А. Д. Дубяго
226 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII Контроль: sin/ и cos^ должны соответствовать одному углу. /1 = 7?1cos61, /3 = §cos63, / = 4cosz, 1 R g (VI1) Z1 = 7?1sin61, Z.^^sinOg, Z = -|-siny. 1 1 1 ’ 8 M 8 h A / Первое значение pj берётся наугад, затем вычисляется tg^^-1 > к 1* — ___х - 1 cos фх * _ (£3 — *i) (Гх + Гз)1 tg^-s^3, 63 Z3M Гз “ cos ф3 ' , »<1 = (',1 + Гз)7)Н> tg ф=, ) th [ s* = -^’ > (VIII) 1g 2А = 8,536611. рь по аргументу т] берётся из таблиц ([2, 10, 13] и табл. XXI); pi варьируется с применением приёмов интерполяции, пока не будет sg = sd. Рз = ^Р1. (IX) D. Второе приближение Если промежутки времени невелики, а гх и г3 не очень малы, можно обойтись без второго приближения. Если же оно необходимо, вычисляются = -4pi, t2 = t2 Лр2, t3 = t8 Лр3, A=Qd,005772 1g Л-7,7614. J } Лр2 получается линейной интерполяцией по времени между Лр1 и Лр3. т2==Л^-ф t3=A(Z2°-O = 21 1 4 (тз-,ч) । (г3 — гг) ”з Ъ^3 ^(rj + rg)3"1- (Г1 + Г3)4 В исключительном случае вычисляется также __ 4 (^2 + т3) 4x^3 (Гз-rJ пз тз 3 тз (Г14” гз)3 (г1 + гз)4 __ 21 sin Pl ctg I — cos px sin (Ях —L2) \ n3 cos p3 sin (Я3 — L2) — sin p3 ctg I 1 । m cos 03 sin (Я3 —L2) — sin 0з ctg / [ n3S^n — 7Z3sin (L3 — L2) ] . (XI) (Xia) (XII)
§ 68] СВОДКА ФОРМУЛ 227 В исключительном случае М___пг sin Pi ctg J — cos sin (Zi— П) n3 cos p3 sin (Л3 — П) — sin p3 ctg J ’ m = □ . ..—1----- B t = Г R, sin (П - Л) - > (XUa) cos p3 sin (Л3 — П) — sin P3 ctg J L пз 1 ' 7 | -^fl3sin(n-L2) + 7?3sin(n-La)]. J Во втором приближении вместо M берётся (2lf) = Jf+^ , где р! есть результат предшествовавшего приближения, затем вычисляются (VI) —(IX). Е. Вывод элементов rf cos bt cos (Zz — = pz- cos pf sin (a£ — Lf) + 7?f, j rf cos bi sin (li — = pf cos £z- sin (kz- —Lt), (Z = 1, 3). Tf sin bt = pf sin pf J Контроль: Значения rx и r3 должны совпадать зультатами последней гипотезы. tgZsin (Zx — ^)=tgfe1, ) , • /7 tg Ьо — tg Ъг cos (Ь3—L) > tg i cos (lt - Q) = ^(4-i.zJ3 V • j Контроль: tg Z sin (Z3 — <Q) = tg b3. Если Z3 —Zx > 0, i < 90°, если Z3 —Zx < 0, i > 90°. tg Ui = tg (Il - Q) sec i = 1п(с^1 _Q-j 0 = 1,3). SU1 ъ COS — d f. I (XIII) с ре- (XIV) (XV) Можно пользоваться той или другой формулой, смотря по тому, что больше по абсолютному значению — cosZ или sinZ. Если b > 0, 0 < и < 180°, если Ъ < 0, 180° < и < 360°. Контроль: S = -| (ri + r3 + s), t 1 / v _/ (2-г,) (2-r3) tg 2 (“3 Mi)~ V 3(2-s) ’ ИЛИ . 1 7 , ,/ (2-Г!)(2-Г3) sin y («3 - «>) = |/ --------------• ®1П TГ1 1 . 1 7 > 1 1 7 ч ~ = -7= Ctg — (и3 — u3) — -7= cosec - (и3 — wj, c (XVI) V 4. V rv ’ «) = иг — ux, V3=-U3 — 0). 15*
228 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII 1 cos — t Контроль: ------- / Гз По аргументам иг и из таблиц Баркера берутсяЧ[М1 - M3qK (XVII) Контроль: Оба значения Т должны согласоваться в пре- делах точности вычислений. F. Представление среднего места По аргументу М2 берётся г2 из таблиц Баркера. r2 = ?sec21»2, и2 = г2 + <о, ) р2 COS Р2 cos (k2— SI) = r2 cos u2 —R2 cos (b2-ft), j- (XVIII) p2 cos p2 sin (X3—ft) =r2 sin u2 cost — T?2 sin (L2 —ft), | p2 sin (3 = r2 sin u2 sin г. J Относительно расхождений между наблюдёнными и вычислен- ными координатами см. § 63, а также о приёме Карлини для улучшения орбиты — в § 67. § 69. Пример Даны следующие наблюдения кометы 1921 А. Д. Дубяго в Казани: I Дубяго, полученные I № Ср.гр.вр. а1921>0 ®1921,0 1 1921 апр. 24,32957 б'‘22’и188,58 + 45° 4' 2",7 2 29,32123 6 49 14 ,37 + 45 7 ’12,9 3 мая 3,28454 7 11 38 ,83 + 44 52 15,2 Поправки за аберрационное время, за параллакс и за широту Солнца не вводились. 1 2 3 а = = 95°34'29" 101°18'36" 107°54'42" е=23э26'58" = 4-45 4 3 +45 7 13 4- 44 52 15 i е= 11 43 29 sin а 9,99794 9,98990 9,97842 sin 1- е 9,30795 COS 5 9,84897 9,84857 9,85046 COS а 8,98763/1 9,32879п 9,48791п га sin М 9,85000 9,85040 9,84850 т, cos М 9,84691 9,83847 9,82888
ПРИМЕР 229 § 69] M= = 45°12'14" 45°47'12" 46°17'38" М-г= = 21 45 16 22 20 14 22 50 40 sin (M — e) 9,56894 9,57985 9,58909 m 9,99897 9,99503 9,98942 cos (M — e) 9,96792 9,96613 9,96453 cos p sin Л 9,96689 9,96116 9,95395 cospcos Л 8,81660л 9,17736л 9,33837л sin 3 9,56791 9,57488 9,57851 cos p 9,96808 9,96696 9,96634 M — J e = 33°28'45" 34°3'23" 34°34'9" 2 COS a 9,28866л 9,62982n 9,78894л sec 3 0,03192 0,03304 0,03366 sin 9,74165 9,74826 9,75389 . 17 m sin — e 9,30692 9,30298 9,29737 cos(m — 9,92121 9,91825 9,91564 sec -1 (d+p) 0,07831 0,07937 • 0,07924 sin (Л — a) 8,36915л 8,71410л 8,87386л sin 4-($-₽) 9,30644 9,30060 9,29225 Л — a = + 1° 20'26" - 2°58' 4" - 4°17'21" 4 («-?) = +11 41 1 + 11 31 31 + 11 18 10 л= 94 14 12 99 20 32 103 37 20 p= + 21 42 0 +22 4 10 + 22 15 55 L= 214 4 23 218 55 29 222 46 ’ 9 R 0,00267 0,00324 0,00368 и 1 з cos₽ 9,96808 9,96634 cos (Я — £) 9,69681га 9,68758га cos 0 9,66489га 9,65392га sinO 9,94780 9,95068 III cos (£3—£,) 9,99497 sin(£3—Li) 9,17954 R3 cos4L3 — £x) 9,99865 gcos(G- Lj) gsin (G — L-j G-Lx 7,9Ь7Ып 9,18322 93°28'57" IV tg 9,60792 G 307 33 20 sin (Я2 — £)3 9,93934zt g 9,18402 tg£ 9,66858 V t3-t2 0,59805 TiZtg 9,89981 0,69824 sin Pj 9,56790 sin(Ax—£.) 9,91501 sin 83 9,57852 sin (Л3-L3) 9,95620 I 9,89932га III 9,92254л 11 9,88309 IV 9,90994. Числит. 8,46376га Знам. 8,37894л
230 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII Чтобы судить о возможности применения способа Ольберса, получим из этих величин, являющихся числителем и знаменателем тригонометри- ческой части М в формуле (8.52), величины г и 3, равные синусам сферических перпендикуляров, опущенных из первого и третьего мест кометы на основной круг. Из сравнения с выражением (8.50) видно, что найденные числитель и знаменатель должны быть умножены на sin I. sin! 9,62588 8,08961м 8,00482м arc sin x — 0°42'25" arc sin— 0°34'46/r. Эти величины приблизительно в семь раз меньше соответственных перемещений кометы по небу, считая по дуге большого круга, т. е. основной круг образует с кругом, проходящим через первое и третье места кометы, угол порядка 8°. Следовательно, от способа Ольберса лучше отказаться. Чэ (^2 ~~ 0,24590 sin (Л2 — П) 8,90246 cos2/ 9,91458 tg! 0,70546 П-!2 = 64°59'58" П =283 55 47 sin 9,56790 sin (Л, — П) 9,22601 sin £з 9,57852 sin (л3 — П) 7,72180 I 8,86244 III 7,66814 II 9,19409п IV 8,87306л Числит. 8,92166л Знам. 8,84372л М 9,97775 sin J 9,99173 1 8,91359л 3 8,83545л arc sin i= -4°4Г,56" arc sin 3= - 3°55'32" Значительно большие величины & х и у 3, полученные сейчас, позво- ляют надеяться, что ошибки наблюдений не слишком вредно повлияют Eda положение основного круга и, стало быть, на определение М. VI cos (Л3 — Лх) 9,99415 h sin £ 7,98944м М cos р3 9,94409 h sin £ 9,19337 sin (Л3 — 9,21239 cos $ 9,99915 М sin [53 9,55627 h 9,19422 М cos рз cos (Л3 — Лх) 9,93824 H-G = -100q2'13" h cos £ cos (Н — Ях) 8,79024м cos(H-G) 9,24125м h cos £ sin (Я —Лх) 9,15648 cos/ 9,24040m Я-Лх = 113°16'55" sinx 9,99333 Я= 207 31 7 VII Я3:М 0,02593 g : h 9,98980 /1 9,66756м /3 f 9,23020м h 9,95047 13 9,97661 I 9,98313 fi<= -0,46511 /3= f= -0,16990 1,М 9,95436 Ih 9,17735 t3 — 0,95207 ( ^3 ^1) 9,48868 VIII р,= 1,00000 1,10000 1,09928 Р1+/1 9,72826 9,80270 9,80221 Р1 + /3 9,71728 9,79346 9,79296 Р1+/ 9,9191’3 9,96853 9,96819 cos фх 9,93332 9,91104 9,91120 cos ф3 9,94254 9,92229 9,92245 COS ф 9,87913 9,85666 9,85682
§ 69] ПРИМЕР 231 7*1 0,01715 0,03943 0,03927 гз 0,01182 0,03207 0,03191 Sg 9,29822 9,32069 9,32053 Г1 + г3 0,31553 0,33679 0,33663 ('Т + ГзР 0,47329 0,50519 0,50495 9,01539 8,98349 8,98373 U 0,00019 0,00017 0,00017 $d 9,33111 9,32045 9,32053 sg~~sd -3289 +24 0 IX Pi 0,04111 Рз 0,01886 X .4pi= -0,00635 Лт2= -0,00617 Лр3= -0,00603 24,32322 t;= 29,31506 t3= 33,27851 *3-f2 0,59807 0,95208 0,69826 *4 8,83365 т2 9,18766 T3 8,93384 XI 9,08747 1 : (г!+гз; I4 8,65348 1 : (г1 + гз)3 8,99011 'з-'Т 8,26491м 8,24775 г! 7,66730 Т2+Т3 9,38006 ^3 7,76749 4 з" 0,12494 4 0,60206 I 9,89981 I 0,25382 II 6,45027 II Z, 58258м X} 9,89996 2 0,25289 III 5,18775м III 5,28794м : п3 9,89995 1 : м3 0,25289 XII 0,07794 I 9,87519 М 9,97789 III 9,94615 sin (П — 9,97257 a 0,21315 sin (П —L2) 9,95728 и 0,21341м sin (П —L3) 9,94247 i+ii+iii 6,98815m т 8,14443 Знам. 8,84372m т : pi 8,10332 (М) 9,98365 С этим значением (М) было вычислено второе приближение, кото- рое дало следующие результаты: H = 203°9'47zr 2Л (t3 tj) 9,48869 h 9,18673 7*1 0,05574 cos C, 9,99979 Г3 0,05054 /з = -0,47201 s 9,31175 h 9,97071 Pi 0,06812 — 0,24690 Рз 0,05177 I 9,98346 Довольно значительное расхождение в р и г между результатами первого и второго приближения делает желательным третье прибли- жение. Третье приближение дало: ^Pi= - 0,00675 t?= 24,32282 Ч 8,83365 +р2 - - 0,00661 t° = 29,31462 т2 9,18766 Лр,= - 0,00650 t°= 33,27804 т3 = 8,93383
232 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ ОРБИТЫ [Гл. VIII пг : п3 9,89995 /,= _о,4697О 1 : п3 0,25301 13 9,96858 М 9,97789 f = - 0,27536 т 8^30943 I 9,98212 : рх 8,24131 (^з — ^1) 9,48869 (М) 9,98578 0,06186 201°32'32,/ 0,05763 h 9,18472 s 9,30843 cos С 9,99991 Pl 0,07757 Рз 0,06335 третьего приближения можно приступить к вычи- С результатами слению элементов. 1 XIII sin (Л—Л) 9,93825/1 9,94120n p COS p 0,04565 0,02969 cos (Л — L) 9,69681/1 9,68758.n p cos p cos (Л — L) 9,74146/1 9,71727// r cos b cos (Z — L) 9,65657 9,68752 r cos b sin (Z — L) 9,98390// 9,97089/' l-L = - 64°47'51" -62O29'31" r sin b 9,64547 9,64187 r cos b 0,02734 0,02299 tg & 9,61813 9,61888 r 0,06186 0,05762 V~r 0,03093 0,02881 1 = 149°16'32" 160o16'38" XIV Z3-Z1 = 11 0 6 Zi-^l 83 59 57 sin(Z3-Zj) 9,28066 tg i 9,62053 cos (Z3 Zj) 9,99195 i 22°39'17" cos(Z3—Zt) 9,61008 sin i 9,58566 Числит. 7,92108 cos i •9,96513 tg <8111(1,- Ц) 9,61813 Q 65°17'5" ’ tgi cos(Z1 — Q) 8,64042 94 59 33 tgGi-Q) 0,97771 sin (Z3 - 9,99835 XV tg(Z3 — l,05871n s = 1,24920 tg 1,01258 S-r, 8,98281 tg U3 1,09358/1 2- r3 9,03064 U1 84°27'5" 0,09663 ^3 94 36 32 S — s 0,01943 2-(u3- ux) = 5 4 44 9,00672 ?! = 1,15308 /S(3-s) 0,05803 ?3 = 1,14189 tgy (“з- «1) 8,94869 s = 0,20344 1 / 9 (M3 — Ml) — 5°4'40# rl + r3 + S = 2,49841
§ 09] ПРИМЕР 233 XVI 1 , tgy («з-«1) 8,94879 1’1 = - 11°21'20" sin (и3 и,) 8,94708 0,02879 “ I 1,02029 <1 0,05758 II 1,02411 0,08637 sin у V, : 8,95654п «3 = - 1°11'53" cos у Ui: / <7 9,96907 CD = 95 48 25 XVII М, 0,91384 м3 9,93430 1,00021 м34 0,02067 10,0049 1,0487 Т = мая 4,3277 Т = мая 4,3272 Ср. гр. вр. е менты 4,3272 Ср. гр. вр. T = T O) ft i lg? 4,3267 Эл 1921 мая 95°48'25" 65 17 5 22 39 17 0,05758 1921,0 XVIII 0,70006 cos (L2 - £# 9,95232*? м2 0,6136971 R, 0,00324 V2 - 5О43'2' sin (£. - Q) 9,6473971 sec 2 — V 2 0,00108 р2 cos ?2cos(A2-Q) 9,95470 0,05866 р2 COS p2 sin (Л2-Ц) 9,78460 u2 90°5'23" ^-ft = 34°3'21" sin u> 0,00000 P2 Sin p2 9,64432 cos u2 7, 1947871 P2 COS j$2 0,03641 7*2 sin u2 0,05866 Л2 = MW" Г 2 cos u2 7,25344тг 32 = 4-22 4 8 — R2 cos (L2 г2 sin и о cos i 9,95556 0,02379 °-c{ др = +6 + 2 — R, sin (L2 -ft) 9,65063тг Эти уклонения вычисленных и наблюдённых координат второго положения кометы не превосходят ошибок наблюдений. Для сравнения можно привести, что элементы, вычисленные после второго приближе- ния, дали следующие отклонения: ДЛ=4-4Э", Д^=4-4" и достигнутая точность была бы недостаточна. Элементы, полученные из более про- должительного срока наблюдений, показали, что орбита кометы—эллипс с периодом около 67 лет, но на небольшом промежутке времени, на который опирается данная орбита, отклонение от параболы незаметно. Три проделанных приближения представляют значительную вычи- слительную работу. Если бы определение орбиты велось по методу Ольберса, первое приближение, вероятно, не дало бы вполне удовлетво- рительных результатов и, возможно, по окончании вычисления элемен- тов пришлось бы варьировать М, а затем определять его вероятнейшее значение. Затраченный на это труд был бы больше, чем вычисление по изложенному выше способу.
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ § 70. Введение Орбиты малых планет и комет, вычисленные по изложен- ным выше способам, не могут полностью согласоваться с даль- нейшими наблюдениями по двум причинам: во-первых, ввиду того, что эти орбиты опираются на наблюдения, обладающие лишь ограниченной точностью, а поэтому полученные элементы будут уклоняться от истины, причём разногласие с поздней- шими наблюдениями будет с течением времени нарастать, и во-вторых, вследствие возмущений от больших планет, кото- рыми обычно можно пренебречь на протяжении небольшого промежутка времени, охватываемого наблюдениями, входящими в вычисление первоначальной орбиты, но в дальнейшем воз- мущения увеличиваются всё более и более. Ввиду сказанного нельзя рассчитывать, что после нескольких лет вообще удастся найти на небе данное светило, если не позаботиться об испра- влении его первоначальной орбиты и об учёте возмущений. Точное вычисление возмущений возможно только в том случае, если орбита достаточно хорошо известна, так как воз- мущения зависят от расстояний между возмущающими планетами и возмущаемым телом; обратно, получение точной орбиты невозможно без знания возмущений. Так естественно наме- чается путь приближений. Сначала вычисляется невозмущён- ная орбита по наблюдениям сравнительно немногочисленным, затем учитываются возмущения, после этого орбита улучшается при помощи большего числа наблюдений, что позволяет снова и точнее учесть возмущения, и т. д. Конечным этапом, так сказать, завершением этого процесса является построение теории движения данного тела, где возмущения представлены в виде аналитических выражений, зависящих от времени или связан- ных с временем аргументов. Однако вычисление возмущений аналитическим способом, так называемых абсолютных возмуще- ний, сопряжено для малых планет и комет со значительными
§70] ВВЕДЕНИЕ 235 трудностями из-за того, что эксцентриситеты и наклонения, по степеням которых разлагаются выражения возмущений, для этих тел обычно нельзя считать малыми. Другой способ учёта возмущений — численный, или так называемый способ частных возмущений,—требует численного интегрирования дифференциальных уравнений движения, или дифференциальных уравнений возмущений, на протяжении всего изучаемого периода времени, что может стать делом крайне утомительным, если изучается движение небесного тела за много лет. Зато этот способ прост, применим (в том или ином виде) к любой орбите и, пользуясь им, очень легко достичь всей желаемой точности. Если исследуется не слишком боль- шой промежуток времени, вычисления не представляют чрез- мерного труда. Динамика нашей солнечной системы может быть полностью понята только ша основе абсолютных возму- щений, но частные возмущения совершенно необходимы на прак- тике. Только они дают нужную точность одновременно с быстротой вычислений, и поэтому мы коснёмся только их в теории определения орбит. Частные возмущения могут быть получены различными способами. Можно прибегнуть к интегрированию дифферен- циальных уравнений движения в прямоугольных координатах и определять сами возмущённые координаты, как это впервые сделали Коуэлл и Кроммелин. Можно заменить обычные прямо- угольные координаты, специальными координатами, что поз- воляет в случае малых планет увеличить интервал времени, положенный в основу процесса интегрирования; способ этот был разработан (в 1920-х годах) и широко применялся в Ин- ституте теоретической астрономии в Ленинграде. Затем можно вычислять отклонения возмущённых пряхмо- угольных координат от тех же величин в невозмущённом дви- жении— так называемый метод возмущений прямоугольных координат, предложенный Энке и Бондом. Можно прибегнуть с этой целью и к полярным координатам, как это особенно рекомендовал Ганзен; впрочем, его метод теперь почти не при- меняется на практике. Наконец, можно интегрировать диф- ференциальные уравнения возмущённого движения способом вариации произвольных постоянных Лагранжа. При возмущён- ном движении элементы кеплеровой орбиты, характеризующие решение задачи двух тел, уже не будут постоянными величи- нами, но будут зависеть от времени. Эти элементы, взятые для некоторого определённого момента времени, будут харак- теризовать так называемую оскулирующую орбиту, т. е. такую орбиту, которая даёт координаты и скорости для эпохи оску- ляции те же самые, что и координаты и скорости, соответству- ющие действительной орбите. Слово «оскуляция» обозначает
236 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл.IX соприкасание, и мы можем утверждать, что в каждый момент оскулирующая орбита соприкасается с действительной, причём элементы оскулирующей орбиты непрерывно меняются с тече- нием времени. § 71. Способ Коуэлла Из всех численных способов интегрирования дифференци- альных уравнений возмущённого движения наибольшее распро- странение получил в наше время способ интегрирования в пря- моугольных координатах, обыкновенно называемый способом Коуэлла, хотя уже Гаусс дал те формулы численного инте- грирования, которые положены в основу второго и более точного варианта метода Коуэлла. Мы будем рассматривать способ Коуэлла только в этом виде. Дифференциальные уравнения движения в прямоугольных координатах были нами написаны для задачи двух тел, и нам предстоит обобщить эти уравнения, данные в § 8, на случай нескользких тел. Допустим, что кроме Солнца и рассматрива- емого нами тела имеется ещё планета, которую мы назовём возмущающей. Пусть масса этой планеты будет ти/, её рас- стояние от Солнца —т\ и от тела—р1? прямоугольные коорди- наты— xlf ylf Рассуждая, как в § 8, мы будем иметь уско-. рения от возмущающей планеты для Солнца и для тела ri —2^- . Для получения дифференциальных уравнений относитель- Pi ного движения тела (относительно Солнца) следует добавить к правым частям уравнений (2.2) соответствующие члены. На- правляющие косинусы упомянутых ускорений: Li и х!~х Ут-v zi-z ?! ’ ?! ’ ?! ’ Fl ’ Pl так как Л = ^ + yl + z2lt = —a;)2+ (?/! —y)2 + (Zi — z)a, (9.1) где x, у, z— координаты возмущаемого тела. Мы получаем новые дифференциальные уравнения в виде £? = - (! + ”>> 7. + *•». (V1 -' g ,„,Д ! > (9.2) ^ = _4.(1 + т)£+4.га1^_^, J причём движение тела рассматривается относительно центра Солнца. Очевидно, если мы имеем несколько возмущающих
§ 71] СПОСОБ КОУЭЛЛА 237 планет, каждая из них даст в (9.2) дополнительный член, подобный последнему справа. Интегрирование численным путём уравнений (9.2) не пред- ставляет трудностей и может быть проведено, как было ука- зано в § 25. Разумеется, массой т малой планеты или кометы пренебрегают. Что касается членов — —* и им аналогичных, то ri они, очевидно, не зависят от координат возмущаемого тела и могут быть табулированы для избранных дат, идущих через промежутки в 10 дней и больше, вместе с самими координа- тами yr, возмущающих больших планет. Эти данные содержатся в специальных таблицах [32] для всех планет, кроме Меркурия; они относятся к экваториальной системе координат нормального равноденствия 1950,0. Кроме того, те же самые данные (в том числе и для Меркурия) публикуются на каждый год в «Астрономическом ежегоднике СССР». Интервал интегрирования должен быть таков, чтобы раз- ности высших порядков убывали достаточно быстро. При этом можно придерживаться правила, что шестые разности табули- руемых функций не должны превосходить 100 единиц послед- него знака (т. е. выражаться в этих единицах двузначным числом). Вообще говоря, интервал будет зависеть от расстоя- ния тела до Солнца (что может иметь особое значение для комет) и до возмущающей планеты и выбирать интервал сле- дует с осторожностью, особенно следя, чтобы он не был слиш- ком большим. В процессе вычислений, охватывающих длитель- ный период движения тела, интервал приходится менять, то удваивая его, то деля пополам. Основной интервал, приня- тый в «Planetary Coordinates» и в «Астрономическом ежегод- нике», равен 40 дням, и по международному соглашению выбираются те даты, для которых целая часть юлианской даты в 0h Вс. вр. делится на 40. Этих дат, конечно, и следует при- держиваться в вычислениях возмущений малых планет и комет, чтобы избегнуть ненужных интерполяций данных, относящихся к большим планетам; естественно, что всего удобнее к ним же относить эпохи оскуляций (последнее теоретически не обяза- тельно и, в частности, эпоха оскуляции может падать посре- дине между двумя табличными датами). Недостатком метода Коуэлла является то, что для периоди- ческих комет, подходящих сравнительно близко к Солнцу, он мало удобен. Если, г становится .меньше, приблизительно, 2 астр, ед., интервал интегрирования должен быть 10 дней, а если г <1,5 астр, ед., интервал нужно ещё уменьшить, что уже не только неудобно, но и ведёт к ущербу точности. В самом деле, количество вычисляемых интервалов при этом значительно возрастает; что вызывает значительное накопление
238 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX ошибок, связанных с самим процессом интегрирования. В этом случае следует переходить вблизи перигелия орбиты на способ Энке. Подробнее с применением способа Коуэлла на практике и особенно с устройством таблиц координат больших планет следует ознакомиться по введению к этим таблицам [32], а вывод относящихся сюда формул не составляет большого труда. Получение исходных координат и, если необходимо, скоро- стей тела, а также и выполнение самого процесса интегриро- вания происходят так, как и в § 25, только выражения (3.86) для и т. д. заменятся на основании (9.2) следующими фор- мулами: /х = w2 g= -wV ^+2 w'khn, (9.3) и аналогично для у и z. Здесь индексы i относятся к различ- ным возмущающим планетам. При удвоении интервала никаких трудностей не возникает и необходимо лишь установить новые значения членов ряда вторых сумм (для первых сумм этого не надо делать, так как они могут быть получены как разности соответственных вторых сумм). Если написать формулу численного интегрирования (3.78) для одной координаты ж, полагая в данном случае интервал интегрирования w равным единице: a=-n/+n/-^/n+i5i£»/’V + --- то она одинаково применима и к двойному интервалу, для которого мы обозначим соответственные величины заглавными буквами, причём следовательно, можно получить, вычи- тая одно выражение из другого, "F - (/ - П - (/" - ₽-) + и (/'’ - ?>’) + • •, Но из выражений производных функции через её разности (формулы эти, между прочим, применяются при выводе способа численного интегрирования, где их и можно найти), следует: откуда мы будем иметь Fn-lFiv+... = 16(/n-±/iv+..^t Fiv + ... = 64/IV;
§ 71] СПОСОБ КОУЭЛЛА 239 поэтому /п = 1 рп_____3__Z7IV 4. ' 16 12-64 ’ и мы находим требуемое выражение в таком виде: nF="/-sF+AFn-eF,v+--- <9-4) Обычно приходится, доведя вычисления до конца, получить значения оскулирующих элементов для новой эпохи оскуляции. Покажем, как это делается. По формулам для вторых и первых интегралов находим для новой эпохи оскуляции х, у, z, х', у', z' и из них вычисляем r2 = x2 + y2 + z2, 1 г2' = хх' + уу' + zz', У (9.5) V2= x'2 + y'2 + z'2. J При этом в качестве единицы времени при определении проек- ции скорости удобнее взять у суток, после чего можно в даль- нейшем положить к=1. Из уравнения (2.28) мы будем иметь 1 = (9.6) Из формулы (2.40) г = а (1 — е cos Е) (9.7) следует Применяя (3.85), получаем esin£*=^. (9.8) Уравнения (9.6) и (9.7) дают е cos Е = rV2 — 1. (9.9) Для контроля может служить соотношение, вытекающее из (9.6), (9.8) и (9.9): а(1 — е2) = r2V2 — (rr')2. (9.10)
240 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИИ [Гл. IX Отыскав Е и е, находим М, затем по формулам (3.31), (3.83) и (9.7) определяем Ах = аРх = — cos Е — cfix' sin Е, 1 Г ах , > (9.11) Вх = a cos^x = — sin Е+ (cos 2? — е) J и т. д. Из этих величин получаются, как обычно, ш, и i. § 72. Сводка формул для способа Коуэлла А. Исходные данные Ими являются или координаты тела х, у, z для двух дат, обычно — а и a~\-w, или координаты и проекции скорости х', у', z' для одной даты а, или элементы орбиты. В последнем случае вычисляем: М = Мо + р. (t —10) = Е — е sin Е, е" = 206264,80625 • е, е° = 57,29577951 • е, г2 = х2 + 2/2 + Z2, Р? = (Xi — х)2 + (Уг — у)2 + (Zz — Z)2, х = Ах (cos Е — е) + Вх sin Е, у = Ау (cos Е — е) + Ву sin Е, z = Az (cos Е — е) + Bz sin Е, х' = (Z?x cos Е — ^sin^), г у а у' = cos £ _ sin . г у а zf = -wk cos В — А^ sin E), г V a. j k = 0,01720209895. Контроль: rr' = xx' + yy' + zz' = wke a sin 7?. В. Основные уравнения fx = w^=-wW^ + X, х=2№2^«(^г-гз)’ i (»>+ +hf'. w«<»)+•- i2 = 0,0002959122083 и аналогично для у и z. (I) (II) (III)
S 72] СВОДКА ФОРМУЛ ДЛЯ СПОСОБА КОУЭЛЛА 241 Координаты возмущающих планет, компоненты их действия на Солнце и множители, связанные с их массами (и сами массы), берутся из «Planetary coordinates» [32] или из «Астро- номического ежегодника СССР». В первом приближении вычисления производятся для не- скольких дат, симметрично расположенных относительно даты оскуляции, причём входящие в (II) величины берутся по фор- мулам (I) для невозмущённых координат. Вычисления проде- лываются снова с величинами х, у, ъ, полученными из (V), затем этот процесс повторяется, пока не будут найдены окон- чательные значения. Дальнейшие интервалы вычисляются, при- нимая во внимание указания § 25. Вычисления могут вестись безразлично вперёд или назад по времени. В случае, если заданы координаты тела для двух моментов или координаты и скорости для одного момента, образование рядов сумм затруднено незнанием высших разностей в /т, /у, fz. Процесс приближения остаётся тем же самым, но может оказаться более длительным (см. § 25). При удвоении интервала или при делении его пополам пусть F относится к двойному интервалу, а / — к ординарному интервалу; таким образом, При удвоении nF =п/_£г + —Fn_________*- FIV+..., (IV) Г 7 16^^256 2048 Г -г-’*’ Vlv/ при делении пополам и f __ Up I J_ p_L у?114. _J_ 7?IV — . 1 ~~ ^16 256 ^2048 и из двух значений, полученных по этой формуле, вычисляется V (а + 4 = т [П/ (« + 2w) —п/ (a) — f (a + w)]. С. Получение возмущённых координат и скоростей х = nfx(a + iw) + /х(а + iw) — -A/IxI(a + ^) + 6-^-0/IxV(« + ^)... ] х' = (a + iu>) ~^fx(a + iw) 4- +^An(«+^)-64g-0/I(a+^)+... Скорости выражены в единице времени, равной w суток, и их следует разделить *на wk перед выводом элементов. 16 А. Д. Дубяго
[Гл. IX 242 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ D. Вывод элементов r2 = x2 + y2 + z2, rr' = XX' + уу' + Zz'9 ’ V2 = x'2 + y'2 + z'2. , Контроль: г2 + 2rr' + V2 = (х + х')2 + (у + уУ + (z + z')2. — — — — у2 а г ’ е sinE = , /а ? е cos E = rV2~ 1, I sin? = £. / Контроль: а (1 — е2) = a cos2 ср = г272 — (rr')2. М = Е — е sin Е, 1 е° = 57,29578, е" = 206264,81. J Ах = аРх = х-^~ cos Е — х'а* sin Е, Ау =аРу =у у- cos Е — у'а^ sin Е, Az = aPz — z cos Е — z'cfi sin E, Bx = acos <pQx = x-y sinE + x'a* (cosE — e)f By —acoscpQy = y^ sin E + y'cfi (cosE — e), Bz~a cos <pQz = sinjE* + z'a* (cos E — e). (VI) (VII) (VIII) (IX) Контроль: Л2„ + А2 + А2 = а2, B2x + B; + B2=a2 cos2?, + Ay By + AZBZ = 0.
S 73] ПРИМЕР 243 sin i sin о — Pz cos г — Pu sin e; sin i cos o) = Qz cos a — Qy sin a, sin <Q, = (Py cos w — Qy sin оз) sec a, > (X) cos Si = Px cos оз — Qx sin co, cos i = — (Px sin co + Qx cos cd) cosec <Q. Контроль: sin Z и cosi должны принадлежать одному углу, то же самое для sin Si и cos^. Число знаков, с которым вычисляются /ж, /у, fz и ряды сумм и разностей, следует брать на два или три больше, чем число знаков, которое должно быть получено в окончательном результате. При вычислениях, охватывающих движение тела за ряд лет, падение точности рядов сумм весьма значительно из-за накопления ошибок при суммировании. Для приближённых вычислений, опирающихся на не совсем надёжные элементы орбиты, или предназначенных для получения разыскной эфеме- риды светила, можно рекомендовать 6—7 знаков. В таких случаях, как правило, достаточно ограничиться вычислением возмущений от Юпитера и, может быть, от Сатурна. Точные вычисления, при которых учитываются все планеты, оказыва- ющие заметное действие на тело, следует вести с девятью знаками; в случае пониженных требований можно взять на один знак меньше. § 73. Пример Для периодической кометы Брукса даны следующие исходные эле- менты орбиты: Эпоха и оскуляция 1939 г. сент. 24,0 Вс. вр. м0 1°13' 2",76 О) 195 41 2 ,18 i 177 42 16 ,12 5 32 45 ,78 •1950,0 29 4 55 ,49 > у. 510",63170 Должны быть вычислены точные возмущения от Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна вплоть до следующего появления кометы Прежде всего были вычислены, как и в § 25, векторные элементы. Вычисления велись с девятью знаками. Для отыскания тригонометриче- ских функций применялись фундаментальные таблицы Андуайэ. Это дало Ах +3,542231497 А +0,807179987 Az +0,246366781 Вх -0,737437500 В +2,944871076 Bz +0,954403606 Далее приводим вычисления координат и компонент скорости кометы для эпохи оскуляции; кроме того, были вычислены координаты 16*
244 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИИ [Гл. IX для шести дат, симметрично расположенных относительно э^гой эпохи. М Е 1939 сент. 24,0 1°13'2",7600 2 22 5 ,5047 а sin ? 3,641378874 0,486062081 sin Е + 0,041621045 cos 0,873924283 cosE + 0,999145921 е" 100257,5010 cos Е — е + 0,513083840 a cos <р 3,182289422 X + 1,78699050 а 1,908239732 У Z + 0,535836158 + 0,165843768 г У а wk 3,574045899 х' - 0,0425078129 0,0481306045 У' + 0,1400120441 г У а zf + 0,0454068136 хх' + уу'_ + zz' + 0,0065929141 wke У a sin Е + 0,0065929140 Вс. вр . х У Z 1939 авг. 25,0 +18775329,42 + 1077997,41 + 271891,03 сент. 4,0 +18556525,50 + 2518625,79 + 738090,69 14,0 +18254379,04 + 3947215,71 + 1200972,71 24,0 +17869900,50 + 5358361,58 + 1658437,68 окт. 4,0 +17405011,04 14,0 +16862490,73 + 6745402,38 + 2108442,12 + 8102371,05 + 2549046,91 24,0 +16245892,03 + 9423766,99 . +2978460,51 Координаты приводим в единицах седьмого знака, имея в виду, что в тех же единицах даются компоненты возмущающих сил в таблицах планетных координат. Прямой необходимости в вычислении скоростей не было, так как сами координаты получены с достаточной точностью для отыскания скоростей численным дифференцированием по времени. Это и было выполнено (см. ниже) и вместе с контролем, приведённым раньше, дало достаточную проверку вычислений. Величины /х, fz были вычислены в первом приближении, поль- зуясь невозмущёнными координатами кометы, что позволило найти начальные члены рядов сумм. На стр. 245 помещена провизорная интегра- ционная табличка по одной координате х вместе с вычислением началь- ных членов рядов сумм. Приводим определение входящих в эту таблицу начальных членов рядов сумм: а: (а) + 1,7869900,50 х' (а) - 425078,13 + 6705,52 + 4 4(0 - 40233,15 + 24(+ + 3,59 + 120 + 196,30 + 0,02 ди (в) 720 'х V 7 + 1,06 + 17876609,63 . 191 /V / \ +60480 + 0,02 - 465113,90 После этого были вычислены с целью контроля компоненты скорости для эпохи оскуляции по формуле численного дифференцирования: W (тД-а = (а) - I <*) + “ ЙО ?V“ (в) + • ’ •
Вс. вр. И/ JX /П 1X уШ 1 X /v 1939 авг. 26,0 -83485,81 + 83,79 Сент. 4,0 -83402,02 + 927,18 - + 1010,97 -13,40 14,0 - 82391,5 + 1924,75 + 913,78 — 52,19 -38,79 +3,99 24,0 +17876609,63 —465113,90 -80466,30 +2786,34 + 861,59 — 86,99 -34,80 +6,76 + 2,77 Окт. 4,0 +17411495,73 — 542793,86 ' -77679,96 + 3560,94 + 774,60 -115,03 — 28,04 14,0 +16868701,87 -616912,88 — 74119,02 + 4220,51 +659,57 / 2‘-° + 16251783,99 —69898,51
246 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Входящие в неё значения разностей не все могут быть получены из таблиц разностей невозмущённых координат. Седьмая разность координат была принята равной пятой разности величин /х, fyi что можно было сделать без чувствительной погрешности вследствие малости численного коэффициента при этой разности. Результаты таковы: (“) х' -424684,00 у' + 1399083,34 z' +453734,70 , -391,77 + 1022,34 +331,88 +го?» -2,31 + 4,70 + 1,53 хг, у', zr -0,04 -425078,12 + 0,06 + 1400120,44 + 0,02 +454068,13 и они хорошо согласуются с х', у', zf, вычисленными выше. Во втором приближении величины /х, fy, fz вычисляли интервал за интервалом, начиная с эпохи оскуляции 1939 сент. 24,0, отыскивая ж, т/, z по формуле (V), в которую подставлялись значения п/, выве- денные из полученных в первом приближении начальных членов. Входящие в формулу (V) /ж, fy, fz и их разности взяты тоже из первого приближения. При этом обнаружилось, что в дальнейших приближениях нет необходимости, ибо полученные в первом приближении исходные члены рядов сумм не изменились. Ниже приводятся: начало интеграци- онной схемы для х и вычисление ускорений для одной даты. Вычисление ускорений велось на больших листах, так что каждая дата занимала один столбец. Для координат планет и солнечных членов были использованы данные «Planetary coordinates» и вспомогательные таблицы, приложенные к этому сборнику. Работа происходила при помощи счётной машины, таблицы квадратов и логарифмической линейки для планетных членов. Кроме общего контроля по разностям на инте- грационных листах, ускорения от планет контролировались по разностям на отдельных листках. После нескольких первых интервалов планетные члены (кроме Венеры) вычислялись через два интервала и интерполи- ровались на каждую дату. Значительное внимание уделялось правиль- ному образованию суммовых рядов: примерно через каждые десять интервалов проверялось сложение при помощи арифмометра по сле- дующей простой формуле: п/ [а + (& + о w] = п/ (а + кш) + т/ £ а + (к + w J + + (Z^l)/[a + (/c + l)w] + + (Z - 2) f [а + (к + 2) w] + • • • + 1 • / [а + (к + I - 1) w], которая одновременно гарантирует правильность первых сумм. Вс. вр. п/ж lfx fx /? У"1 1939 сент. 24;0 +17876609,63 -80466,30 -465113,90 +2786,40 окт. 4,0 +17411495,73 -77679,90 +774,64 -542793,80 +3561,04 -115,07 14,0 +16868701,93 -74118,86 +659,57 -616912,66 ' +4220,61 -133,81 24,0 +16251789,27 -69898,25 +525,76 -686810,91 +746, 37 -142,96
§ 73] ПРИМЕР 247 нояб. 3,0 +15564978,36 -65151,88 +382,80 -751962,79 +5129,17 -142,21 13,0 +14813015,57 -60022,71 +240,59 -811985,50 +5369,76 -W 23,0 +14001030,07 -54652,95 +108 -866638,45 +5478 дек. 3,0 +13134391,62 -49175 0 Курсивом вписаны экстраполированные значения разностей и /х, необходимые для нахождения х. Можно было бы посоветовать пред- варительно, до замены их окончательными значениями, вписывать их карандашом, но в данном случае вычисления эти делались в уме, причём записывались уже готовые значения координат. Эта экстраполяция всегда давала окончательный результат и второго приближения не требовалось. Дата 1939 дек. 3,0 X I 1 0 -0,06 -0,60 X + 13130294 0 7 0 x i ~~ x 1 У . +14265033 w2k2mL ——— 0? V 0,00 Z +4555206 ‘ г 21 + 21,26 г2 3,9664569 (я +1,39 1 : г3 0,12658898 II fl и -0,75 w2k2 : г3 37459,225 -0,32 $ хг — X -0,92 — w2k2mb ~ -0,04 У1-У -1,97 ri -11,35 Zj — Z -0,73 u -0,85 pf 5,26 w2k2mr: р3 0,061 w2A2 4 Г3 0 -49185,06 х2 — х -0,98 fx -49176,38 У2-У — 0,58 Z., — Z -0,09 У (? -0,12 Р2 -1,31 и -0,36 w2k2m.2 : р3 хз~~х 0,61 I -0,10 <5 0,00 ? -3,56 Уз~ У -0,92 vfi. + 0,60 z3- z -0,26 r? + 1,03 Pi 0,91 r < <5 -0,80 w2k2m3 : p| я4 — X 0,11 + 3,561 II -0,02 -1,94 у± — у -0,595 и -0,46 2 4 — z -0,218 0 -53435,71 Pi 13,082 fv -53441,43 W2k2m^ : p3 5,971 z -0,04 я x5 — x + 6,77 h {s -0,05 У 5 —У +2,92 I -0,03 z5 — z + 0,99 -1,30 W2k2m5 : p j 55,3 0,205 II u p <6 U + 0,20 + 0,51 -0,34 -0,01 -0,56 u -0,15 0 -17063,45 A -17065,22 В течение того времени, когда комета находилась на расстоянии от нца, превышающем 3,5 астр, ед., вычисления велись с 20-дневными
248 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX промежутками времени. Нет необходимости приводить здесь переходы с одного интервала на другой, так как они не представляют затруд- нений. Возмущения были доведены до 1946 сент. 27,0 и затем были вычислены координаты и компоненты скорости для новой оскуля- ционной эпохи 1946 авг. 28,0, что дало возможность определить элементы орбиты. Покажем, как вычислялись элементы орбиты. X +1,820603519 е 0,4846414 У +0,443917934 28°59'20",33 Z +0,136052980 cos ? 0,8747129 х' -0,214771303 COS2 Ср 0,7651227 у' +0,820516946 a cos2 9 2,7893190 z' +0,266059381 е" 99964,46 г2 3,530170719 М 0° 18'2",98 гг' + 0,009426969 cos Е — е + 0,5153067 V2 +0,790162365 cos Е : г +0,5322058 г + 1,878874855 — V a sin Е -0,0194516 1 : а 0,274304486 sin Е : г cos © +0,0061988 а 3,645583835 a (cos Е — е) : cos у + 1,1248220 /а 1,909341204 Рх +0,9731134 а:- 6,960663429 Ру +0,2202953 Н 509",748481 Р. + 0,0672329 е sin Е +0,0049373 Qx -0,2302939 ecos Е +0,4846162 Qv + 0,9256872 Е sin Е cos Е 0°35'1",38 +0,0101876 +0,9999481 Qs + 0,3001129 Отсюда были найдены to, Q и i, и в результате получена следующая система элементов орбиты: Эпоха и оскуляция 1946 авг. 28,0 Вс. вр. Мо 0°18' 2",98 со 195 36 19 ,00 > Q 177 41 54 ,46 I 1950,0 i 5 32 23 ,35 J © 28 59 20 ,33 ц 509,74848 Вычисления по способу Коуэлла представляются наиболее простыми по сравнению с другими методами, и единственная, правда, довольно серьёзная трудность состоит в необходимости непрерывно контролиро- вать многочисленные отдельные умножения и особенно суммирования посредством хода разностей результирующих величин. Этот способ требует меньших интервалов, чем другие способы, что, впрочем, в более чем достаточной мере искупается простотой вычислений. При этом, если светило далеко отошло от Солнца, интервалы могут быть увеличены. Но особенные преимущества имеет способ Коуэлла при сильном прибли- жении тела к одной из возмущающих планет. Для других методов подобный случай (который нередко встречается у комет) создаёт особые затруднения в связи с ростом возмущений и неправильным ходом их разностей, что требует уменьшения интервалов. Между тем, способ Коуэлла, который не оперирует с возмущениями, позволяет вести вычисления столь же просто и естественно, как обычно. Лишь в крайне редких случаях, как, например, приближение кометы Брукса к Юпитеру в июле 1886 г., когда расстояние между этими телами достигло 0,00096 астр, ед., приходилось от этого способа отказываться по той же причине, что указана выше. Именно, как и при приближении кометы к периге-
СПОСОБ БОНДА-ЭНКЕ 249 § 74] лию, компоненты притяжения начинали сильно возрастать, и обычные интервалы становились негодными. Способ Коуэлла, как, впрочем, и всякий другой, способен дать любую требуемую точность результатов, но практически граница ста- вится погрешностями наших сведений о планетных массах и едва ли имеет смысл вести вычисления больше чем с девятью знаками, за исключением, может быть, задач специального характера. § 74. Способ Бонда-Энке Способ вычисления возмущений в прямоугольных коорди- натах обычно называется способом Энке, несмотря на то, что он был предложен Бондом в 1849 г., на два года раньше Энке. Он отличается от способа Коуэлла тем, что здесь путём числен- ного интегрирования получаются не сами возмущённые прямо- угольные координаты, а их уклонения от невозмущённых коор- динат, так называемые возмущения прямоугольных координат. Любопытно заметить, что хотя идея метода Коуэлла проще, чем метода Бонда-Энке, тем не менее он появился на полвека позже. Приступая к выводу необходимых нам уравнений, обозначим через z0, ?/0, z0 невозмущённые координаты тела, х, у, z— его возмущённые координаты и В = я — я0, = —у0, C = z — z0 — возмущения прямоугольных координат. Пренебрегая в формулах (9.2) массой тела т, напишем уравнения возмущённого движе- ния в виде Й=(9-12) dt2 г3 \ ?i ri J х 7 и аналогично для у и z; в дальнейшем мы будем писать уравне- ния лишь для одной координаты х. Для невозмущённых коор- динат согласно (3.73) будет d^X^ У 2 ^0 ~а^~ г*' следовательно, дифференциальные уравнения для возмущений примут вид (9ЛЗ) d2x d^x ибо ~ = —— -j-т* В этих уравнениях тг — масса возмущающей яс at* at* планеты, далее г2 = х2, у* + Z2, ^ = ^ + Уо+2о> = + + = Я)2+(?/! — У)2 + (2! — 2)2- , (9.14)
250 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Первый член в правой части равенств (9.13) тот же, что и в уравнениях при способе Коуэлла; в него входят возмущён- ные координаты х, у, z, но, как и там, они умножаются на малые множители планетных масс, стало быть, в него в пер^ вом приближении могут быть введены невозмущённые коорди- наты xQ, yQ, z0. Второй член представляет собой разность двух больших величин, отличающихся друг от друга лишь на вели- чину порядка малости самих возмущений, как это нетрудно видеть. Для вычисления этого члена необходимо знать значения возмущений. Чтобы привести его к более удобному виду, напишем выражение в скобках в такой форме: (9Л6) Так как = (+> + £)г + (у0 + Ч)2 + (Zo + С)2 = = г2 + 2 [(^о+4 0< +(у* + т \)+ ’ то можно положить J = 1+2(7, (9.16) ' о где (х<>+4 0 ^+(уо+4 4) 4+(zo+4-c') с <7 = ^--, (9.17) ' о следовательно 1 = (1 + 23)"L 1 - 3q + q2 - 44+| g3 + ... = 1 - fq, (9.18) причём / = 3-|—^^f^3-..., (9.19) и эта величина может быть табулирована по аргументу q (табл. XXIII). На основании формул (9.15) и (9.18) уравнения (9.13) при- мут вид: + (9.20) Для численного интегрирования удобнее произвести умноже- ние на гр2, где w~ интервал интегрирования; результат, напи- санный для всех возмущающих планет, действие которых учи-
СПОСОБ БОНДА-ЭНКЕ 251 =5 74] тыкается, будет таков: /х=2 w^mi ~^)+h {fqx ~$) ’ (9>21) i где Л = (9.22) ' о При вычислении возмущений по этому методу сперва отыски- ваются при помощи известных формул невозмущённые коорди- наты тела х0, yQ, z0, и с ними вычисляются первые члены урав- нений (9.21). Вблизи эпохи оскуляции в первом приближении возмущениями можно пренебречь, так как они здесь всегда невелики. Для х^ yi, z^------——3,----------- опять лучше всего ri ri ri воспользоваться данными «Planetary coordinates» или «Астроно- мического ежегодника СССР». Если почему-либо этих данных нет (например, при вычислениях, относящихся к давнишнему времени), будет удобнее работать не в экваториальных, а в эклиптикальных координатах, получая координаты планет из очевидных выражений: Xi = Ti cos bi cos li, j yi = n cos bi sin Ц, (9.23) Zi = ri sin bi J при помощи даваемых в астрономических ежегодниках гелио- центрических координат больших планет г, Z, Ь. Эти вычисле- ния проделывают для дат а — 2w, а — w, a, a + w, a-\-2w, рас- положенных симметрично относительно эпохи оскуляции а, затем на отдельном листе провизорно интегрируют по тем же фор- мулам, что и в способе Коуэлла, уравнения (9.21), пренебрегая вторыми членами, что даёт значения возмущений для упомяну- тых дат; при этом в формулах для исходных членов рядов сумм вместо х, х' и т. д. появятся 'Ъ, и т. д., и они будут, конечно, Для эпохи оскуляции равняться нулю. С найденными 5, т), С вычисляют во втором приближении формулы (9.21) уже со вторыми членами и повторяют интегра- цию, что обычно приводит к окончательному результату, и даль- нейших приближений не требуется. После этого можно один за Другим вычислять последующие (или предшествующие) интер- валы, причём необходимые для получения вторых членов (9.21) У, С всякий раз экстраполируются. Оппольцер предложил приём, при помощи которого можно устранить экстраполирование В, iq, С и свести вычисление почти к прямому процессу, однако этот способ заметно удлиняет
252 ЧИСЛЕННОЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX работу и в обычных случаях не может быть рекомендован на том простом основании, что он имеет смысл, если экстра- полирование $, т], Z становится ненадёжным, однако именно этого следует всячески избегать. Действительно, если величины возмущений экстраполируются неуверенно, это значит, что их разности изменяются неправильно, чего не следует допускать, ибо плавный ход разностей* составляет надёжнейшую гарантию правильности вычислений. Если вычисления охватывают значительный промежуток вре- мени, возмущения начинают сильно нарастать, и с ними — вто- рые члены в (9.21). Рано или поздно возникает необходимость перехода к оскулирующим элементам для некоторой новой эпохи, что требует затраты труда и вызывает разрыв в вычи- слениях, способствующий появлению ошибок. Поэтому способ Бонда-Энке может быть рекомендован лишь для не слишком длительного вычисления, например, для одного появления кометы, где он может оказаться самым удобным на практике, так как вычисления возмущений могут при той же абсолютной точности вестись с гораздо меньшим числом знаков, чем вычи- сления самих возмущённых координат в способе Коуэлла. Этот последний способ также неудобен, если он применяется к перио- дической комете, значительно приближающейся к Солнцу (ближе чем на 1,5 астр. ёд.). При приближении кометы к перигелию полезно оставить способ Коуэлла и заменить его вычислением возмущений прямоугольных координат, для чего требуется сде- лать переход к оскулирующим элементам. Обычно полученные по методу Бонда-Энке возмущения В, т] и Z вводятся в виде поправок к невозмущённым прямоугольным координатам, даваемым эфемеридой, после чего эфемерида может сравниваться с наблюдениями. Если угодно, можно определить влияние, которое окажут возмущения непосред- ственно на геоцентрические координаты а и 8. По известным формулам для геоцентрических координат (3.11), в которых ?, И ч имеют смысл, отличный от того, который им придан в этом параграфе, получаем р cos о cos а = хь + X +с, р0 cos о0 cos а0 = + X, р cos 8 sin а = у0 + У 4-т], р0 cos оо sin а0 = у0 4-У, }> (9.24) р sin 8 =z0 + Z + С, Ро sin 80 = z0 + Z, J где а0 и 30 — невозмущённые, а а и 3 — возмущённые координаты. Отсюда найдём р cos о cos с< — р0 cos о0 cos а0 = $, Р cos о sin а — р0 cos 30 sin а0 = т/, psinS—-posin3w = £. — sin а 4- cos а О — sin о cos а — sin о sin а 4- coso.
g 75] СВОДКА ФОРМУЛ ДЛЯ СПОСОБА БОНДА-ЭНКЕ 253 Умножая на множители, написанные справа, складывая и полагая da=a— a0, = o — оо, причём эти величины могут рассматриваться обычно как дифференциалы, будем иметь р0 cos оо sin da == — £ sin a + у cos a, p0 (cos oo sin о cos da — sin oo cos o) = = posindo= —sin о cos a —T] sin о sin +£coso, или, с достаточной точностью, Л 7 „ — £ sin a + 7] COS a cos 0 ал = —--------- , parcl ! ? (9 25) sin $ cos a —7) sin $ sin a+ £ cos fl f v • / ° p arc 1" ' J Если вычисления велись в эклиптикальных координатах, возмущения следует перевести в экваториальную систему по очевидным формулам ) т] = cose —С sins, (9.26) ; = 7]' sin е + У cose, J где т]', С' — возмущения эклиптикальных координат. В тех случаях, когда необходимо вычислить новые оскули- рующие элементы, это может быть сделано так же, как и в соот- ветственном разделе способа Коуэлла, причём х = х0 + 1, x' = x'Q + V (9.27) и т. д. Невозмущённые координаты и скорости получаются по исходным элементам при помощи обычных формул, а ъ, С' находятся по формулам численного интегрирования. Вычисления по способу Бонда-Энке выгоднее вести с ариф- мометром, хотя возможно вычислять и с логарифмами. Различие будет лишь в выражениях, используемых для получения х0, yQ, z0; здесь достаточно сослаться на § 24, где даны все необходимые указания. § 75. Сводка формул для способа Бонда-Энке А. Исходные величины ' Ими, как правило, являются элементы орбиты; впрочем, могут быть и непосредственно заданы невозмущённые коорди- наты я0, г/0, Zq, если намеченный промежуток времени был охва-
254 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЕТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX чен вычислением невозмущённой эфемериды. Вычисления почти всегда достаточно вести с пятью и даже с четырьмя знаками. Интервал для малых планет обычно равен 40 дням, для комет— 20 дням и лишь в редких случаях (особенная близость к Солнцу или к одной из возмущающих планет) —короче. Для эллипса: М = + [1 (t — Zo) Е — е sin Е, е" = 206265 • е, е° = 57,2958 • е, xQ = Ах (cos Е — е) + Вх sin Е, > 2/0 = ATJ (cos Е — е) + Ву sin Е, I z0 = Az (cos E — e) + Bz sin E. j Для параболы: ,, t — T i 1 M = —— , tg—u = о берётся по аргументу M из таблиц. ж0 = a? (1 — О2) + bxs, 'I = + j> z„ =a.(l — g2) + 62o. ) (I) (la) Для орбит, близких к параболе, см. указания § 24. ^ = ^o + ?/2o+Z2u. Контроль (для параболы): г0 = q (1 + с2). г2=ж2 + у2 + г2, Pi = (%i — Ж)2 + (у г — у)2 + (zt — z)2. В. Основные уравнения fx=^S=x+h^x-^’ х = 2 wVmi _ ф , (II) t k = ^, Л2 = 0,000295912, Г? (яе + у Г) 5 + (г/о + у ’Q Л + (z0 + 4 ? Q г2 1 ' и
S 75] СВОДКА ФОРМУЛ ДЛЯ СПОСОБА БОНДА-ЭНКЕ 255 / по аргументу q из таблиц ([13, 15, 19, 30, 36] и табл. XXIII) “А («) = - й /. W + ,4-„ ff («) - ff W + •.. ' v. (» + !»)= } (mi 1 e z 4 . 1 Д / x 11 ДП z x , 191 ,v z \ I — у/x(tt) +720(a)+ 60480/я (<2)"“ •• • J В первом приближении сюда подставляются xQ вместо х и т. д., и эти вычисления производятся для дат а — 2w, а — w, a. a-\-w, a + 2w, пренебрегая вторыми членами /ж. Во втором (и обычно окончательном) приближении найденные по (IV) тц С позволяют вычислить вторые члены /ж, fy, fz и присту- пить к окончательному построению интеграционных схем по тем же правилам, что и в способе Коуэлла. Первоначальная интеграция делается на отдельном листе. Необходимые для вычисления дальнейших дат значения с, £ находятся экстра- полированием. С. Возмущения координат и скоростей i = nfx(a + kw) + ^2fx(a + kw) — - i /х (« + (а + A w) - ..., V = ifx (а + few)+ kw) + + AU (« + kw) - ft (a +kw)+... Если вычисления велись в эклиптикальных координатах и перехода к оскулирующей орбите делать не предполагается, вычисляются м', ) 7] = 7)' COS e — sin е, } £ = 7]'sin е + С cos е, J (V) гДе т)', г/ обозначают возмущения в эклиптикальных коорди- натах.
256 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИИ [Гл. IX 7). Вывод элементов Обычно оскулирующие элементы не вычисляются, но если они нужны, они могут быть найдены таким путем: х'о = wk (Вх cos Е — Ах sin Е), г0 у а у'^-^^{Ву COS^-zlySin ff), [ Го У а z' = -wk - (Bz cos E — Az sin E). I Го У a J (VI) Эти величины вычисляются по исходным элементам; поль- зуясь ими, находим x = xQ + Z, У = Уо + г1, х' =Х'О + с', у'^у'о + ч', z' =z' + C. Скорости выражены в единице времени, равной w суток, и они должны быть разделены на wk перед определением эле- ментов, которое выполняется по формулам (VI) — (X), приведён- ным в § 72. Если были вычислены возмущения эклиптикаль- ных координат, в указанных формулах надо положить s = 0, причём векторные элементы будут относиться к эклиптике. Впрочем, здесь могут быть использованы и формулы, приспо- собленные к логарифмическим вычислениям, в которые вектор- ные элементы не входят; ввиду редкости подобного случая мы его рассматривать не будем. Е. Возмущения геоцентрических координат cosa<7a"=-gsi4nn; + Vzosa, р • 107 arc 1" ? sin $ cos а — y] sin £ sin а + £ cos 5 аб ~ р • 107arc 1" (VII) 107 • аге 1" = 48,4814, если возмущения, как обычно, даны в единицах седьмого знака. § 76. Пример Для периодической кометы Брукса необходимо вычислить возмуще- ния прямоугольных координат за период видимости кометы с 6 июня 1939 г. по 1 февраля 1940 г., учитывая действие Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна. В качестве оскулирующей орбиты взята следу- ющая система элементов:
ПРИМЕР 257 § 76J Эпоха и оскуляция 1939 сент. 24,0 Вс. вр. Мо 1°12',21 <р 29 4,97 р. 8,5100 Ах +3,5424 Вх —0,7375] Ау +0,8072 Ву +2,9450 1950,0 А3 +0,2464 В2 +0,9544 J е 0,4861 е' 1671,0 Невозмущённые координаты кометы были сразу вычислены через 20 дней для всего требуемого промежутка времени. Здесь будут даны вычисления только для пяти дат. Заметим, что лишь для наиболее удалённых от эпохи оскуляции дат возмущения влияют на одну единицу последнего, четвёртого, знака координат, и поэтому в дальнейших вы- числениях, как это часто возможно в подобных случаях, вместо возму- щённых координат в первой части формулы для fx могли фигурировать невозмущённые координаты. Сначала были, как указано выше, про- интегрированы возмущения для четырёх дат a —2w, а—w, а, а + w, причём для определения начальных членов рядов сумм были взяты выражения (3,77), так как эпоха оскуляции падает на а — у w. Затем были получены вторые члены fx для этих дат и вычисления продол- жены на предшествующие и следующие интервалы. I Дата 1939 авг. 25,0 Сент. 14,0 Окт.' 4,0 Окт. 24,0 Нояб. 130,0 М — 3°3',09 — 0°12',89 2°37',31 5°27',51 8°17',71 Е - 5 55,9 - 0 25,3 5 5,7 10 33,8 15 56,7 sin Е -0,1034 - 0,0074 + 0,0888 + 0,1833 + 0,2747 cos Е + 0,9946 + 1,0000 + 0,9960 + 0,9830 + 0,9615 cos Е — е + 0,5085 + 0,5139 + 0,5099 + 0,4969 + 0,4754 + 1,8776 + 1,8259 + 1,7408 + 1,6250 + 1,4815 Уо + 0,1059 + 0,3930 + 0,6731 + 0,9409 + 1,1927 + 0,0266 + 0,1196 + 0,2104 + 0,2974 + 0,3793 го 3,5373 3,5027 3,5277 3,6144 3,7612 И 1 : 4 0,15031 0,15255 0,15093 0,14553 0., 13709 h 0,01779 0,01806 0,01786 0,01772 0,01623 + 145,3 + 14,8 + 13,0 + 98,2 + 220,2' q + 41,08 + 4,23 + 3,69 + 27,17 + 58,54 f 3,0000 3,0000 3,0000 3,0000 3,0000 +123,2 + 12,7 + H,1 + 81,5 + 175,6 fqxQ— + 153 + 15 + 11 + 62 + 74 h (Jqxo—& + 2,72 + 0,27 + 0 ,20 + 1,10 + 1,20 X + 73,03 + 69,60 + 62,26 + 52,95 +43,51 fx + 75,75 + 69,87 + 62,46 + 54,05 +44,71 + 22 + 6 + 9 + 91 +250 h и^Уо—'п) + 0,39 + 0,11 + 0,16 + 1,61 + 4,06 У -2,29 - 7,98 - 12,77 - 16,44 -19,62 fy - 1,90 -7,87 -12,61 - 14,83 -15,56 + 9 + 3 + 3 + 30 + 83 h Uqzq—^ + 0,16 + 0,05 + 0,05 + 0,53 + 1,35 Z -4,30 -5,28 -5,76 -5,97 -6,31 fz -4,14 -5,23 -5,74 -5,44 -4,96 17 А. Д. Дубяго
258 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Для этих дат даём вычисления возмущений от i Венеры: II хг — X -2,45 -2,54 -2,38 -1,99 -1,46 Ут,-У + 0,27 -0,36 -1,00 -1,52 -1,85 z1 — Z + 0,18 ^-0,06 -0,32 -0,54 -0,68 Pi 6,1 6,6 6,7 6,6 6,8 0,20 w2k2mr : Pl 0,19 0,17 0,17 0,Д7 Ху — X w2k‘‘m, —j— 1 ?i -0,47 -0,43 — 0,41 — 0/,34 -0,29 — W2/^^ 1 Г J +4,52 +5,6p +4,92 +2,76 -0,16 X +4,05 + 5,17 +4,51 -2,42 -0,45 w2№mx У1 У Pi + 0,05 -0,06 -0,17 -0,26 -0,37 — w2k2m,y ~ г i -2,96 -0,24 +2,48 +4,44 +5,00 Y -2,91 -0,30 +2,31 +4,18 +4,63 w2k2my Z1 - — pi +0,03 -0,01 -0,05 -0,09 -0,14 — w2k2m-, T. -1,64 -0,48 + 0,80 + 1,84 + 2,28 ' i Z -1,61 -0,49 + 0,75 + 1,75 +2,14 Эти вычисления также могли быть выполнены для всех планет и для всего рассматриваемого промежутка времени сразу же после получения невозмущённых координат кометы. Приведём ещё интегра- ционную схему для х и вычисление возмущений в геоцентрических а и d для одной даты. Ш-IV 1939-1940 5 П / JX fx J X июня 6,0 + 1146 + 1139,19 + 75,86 -388,46 + 4,89 26,0 + 757 + 750,73 -307,71 + 80,7'5 + 1,41 -3,48 июля 16,0 + 450 + 443,02 -225,55 + 82,16 1,92 -3,33 авг. 5,0 + 224 + 217,47 -145,31 + 80,24 4,49 -2,55 25,0 + 78 + 72,16 - 69,56 + 75,75 5,88 -1,43 сент. 14,0 + 8 + 2,60 2,91 + 0,31 +69,87 — 7,41 -1,53 окт. 4,0 + 8 + + 62,77 +62,46 8,41 -1,00 24,0 + 70 + 65,68 + 116,82 +54,05 — 9,34 -0,93 нояб. 13,0 + 186 + 182,50 + 161,53 +44,71 10,36 — 1,02 дек. 3,0 + 347 + 344,03 + 195,88 + 34,35 10,18 + 0,18 23,0 + 542 + 539,91 +220, Оэ + 24,17 8,83 + 1,35 янв. 12,0 + 761 + 759,96 + 235,39 + 15,34 . __ 6,36 +2,47 фев. 1,х0 + 996 + 995,35 + 8,98
СПОСОБ ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 259 VII 1940 янв. 43 ,0 С +672 P 1,5118 -19) числит. -544 £ - 71 знам. 73,3 sin а + 0,5794 cos 5 di -7",42 COS а +0,8149 dj. -7 ,47 sin 5 + 0,1186 числит. -122 cos § +0,9929 знам. 73,3 sin § cos а sin d sin а + 0,0966 +0,0687 dd -Г',66 di и могут быть прибавлены к а0 и §0, даваемым точной эфемери- дой, после чего может производиться сравнение вычисленных возмущён- ных мест с наблюдениями, что и является обычной целью вычислений возмущений по методу Бонда-Энке. В данном примере ход разностей недостаточно правилен; это связано с величиной интервала, который немного длинен для двух внутренних планет. Однако меньший интер- вал брать не стоило, имея в виду, что возмущения отыскивались на срок короче года. Точность вычислений в 0,01 от единицы седьмого знака выдерживалась не везде полностью; иногда допускалась погреш- ность, в два-три раза большая, как в этом можно убедиться при ана- лизе чисел примера. Преследовать полную точность не имело большого смысла, так как ошибки округления при суммировании многочисленных величин, входящих в fx и т. д., могут дать почти такую же результи- рующую погрешность; всё это для поставленной задачи не имело зна- чения. § 77. Способ вариации элементов Изучая решение задачи двух тел, мы видели, что движение какого-либо тела относительно центра Солнца определяется при помощи шести произвольных постоянных, которыми, в частности, могут быть элементы кеплеровой орбиты. В любой момент времени элементы орбиты однозначно определяют координаты тела и компоненты его скорости и, обратно, элементы орбиты могут быть найдены, если известны коорди- наты тела и компоненты скорости для некоторого момента. Если, помимо действия Солнца, принять во внимание при- тяжение планет солнечной системы, движение тела не будет более совершаться по законам Кеплера; тем не менее можно считать, что тело движется по орбите, являющейся кониче- ским сечением, элементы которого непрерывно изменяются с течением времени. В любой определённый момент (момент оскуляции) мы будем иметь систему элементов, определяющих оскулирующую орбиту, для которой координаты тела и компо- ненты скорости получатся в рассматриваемый момент теми же самыми, что и в действительном движении. Таким образом, можно сказать, что оскулирующая орбита соприкасается в мо- мент оскуляции с истинной траекторией тела. Предложенный 'Иагранжем способ вариации элементов состоит в том, чтобы, 17*
260 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX полагая их переменными величинами, удовлетворить диффе- ренциальным уравнениям возмущённого движения тела. Раз- ности между значениями элементов орбиты для двух различ- ных эпох оскуляции могут быть названы возмущениями элементов. Если допустить, что, начиная с момента оскуляции, возму- щающие силы перестали действовать на тело, его движение будет совершаться по оскулирующей орбите. Так как коорди- наты тела и составляющие скорости в возмущённом движении имеют в момент оскуляции те же значения, которые вытекают для оскулирующей орбиты, то, очевидно, всякое соотношение между координатами тела, компонентами скорости и эле- ментами невозмущённой орбиты, являющееся следствием реше- ния задачи двух тел, будет иметь место и для возмущённого движения. Какой-либо элемент орбиты (вообще любая постоянная в решении задачи двух тел) есть функция от координат тела и их производных по времени для некоторого момента, напри- мер а = а (х, у, z, х', у', z'). (9.28) В возмущённом движении на основании этого равенства будет da да t , да да г . да dx' , да dy' , да dz' Tt=rxx+д-уУ+dizTt <9-29) Обозначая x0,y01z0 координаты тела в невозмущённом дви- жении по оскулирующей орбите, мы получаем из (9.28), так как а постоянно, л да f । да f да / да dx^\ да dyn , да dzn о/л\ 0 = • (9-3°) По определению оскулирующей орбиты xQ = x и т. д. = и т. д., затем (9.31) где jx — проекция возмущающего ускорения на ось х, и соот- ветственно для у и z; поэтому, вычитая (9.30) из (9.29), найдём d±__d±_: dtдх'1х + ду'1у + dz' (9-32) Отсюда видно, что при отыскании изменений элементов орбиты, вызываемых возмущающими ускорениями, следует счи-
§77] СПОСОБ ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 261 тать координаты тела x,y,z неизменными, и дифференцировать по ним не нужно. Ориентируем нашу систему прямоугольных координат сле- дующим образом. Ось х направим по радиусу-вектору тела в момент оскуляции t, ось у — в плоскости оскулирующей орбиты в направлении движения тела, ось z —к северному полюсу оскулирующей орбиты. Обратимся теперь к интегралам площадей (2.31) и положим в них массу тела т равной нулю, а также обозначим через о наклонение возмущённой орбиты к плоскости орбиты, оскули- рующей в момент t, и через П — долготу узла возмущённой орбиты на оскулирующей орбите, считаемую от направления оси х. Мы будем иметь У — = р sin a sin П, а ъ сьъ * dx dz у /_ • т~г z -j-—x-j-=c9 = —к 1/ р sin a cos П, dt dt 2 г r du dx 7 „ /•“- x^-y dt = c3 = kVPcosa- 1 I (9.33) Продифференцируем эти равенства, а затем положим, как это вытекает из наших определений, x = r, y = z==O, <з = 0, 11 = 0. Это даст dci _ л dt ’ ^С2___К __ _ Гу s dt — KVPdt ]х’ ( dc3 к dp . I dt ~ 2Ур dt^rP>' j (9.34) Введём обозначения (9.35) Тогда на основании второго уравнения (9.34) найдём da dt (9.36) Мы видим, что вследствие возмущающего ускорения, перпен- дикулярного к плоскости орбиты, эта плоскость вращается вокруг радиуса-вектора. На фиг. 22, изображающей гелиоцен- трическую небесную сферу, Р — положение тела, —эклип- тика, — проекция орбиты, ds —угол поворота возмущённой
262 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX орбиты, —аргумент широты тела « = ^ + <0. Вследствие поворота плоскости орбиты узел сместится в. точку SI/', таким образом, SISI'=dSl, кроме того, / ^^'/> = 180°—(Z + c?Z), Sl'P = u + du. Из треугольника SISl'P выводим sin (Z + dZ) sind<Q = sin и sinc?o, cos (Z + di) = cos Z cos — sin Z cos и sin da, cos (u + du) = cos и cos dSl + cos Z sin и sin dSi, или, после упрощения, dSl = sin и cosec Z da, di = cos и da, du= — cos Z dSl = — sin и ctg Z da. Подставляя сюда (9.36), получим dS) *1 = r sin и cosec Z , I ^ = rcosttT71, (9.37) I du dv d® . A . ттг й = й + 2Г = -Г81Пис^1ТУ1- J Третье уравнение (9.34) даёт в связи с (9.35) d£ = 2prT1. (9.3Н Теперь воспользуемся интегралом живой силы (2.28): 1,1=4’ (4-0-
СПОСОБ ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 263 § 77] ИЗ которого .следует Lw +W +W J ' Будем дифференцировать это уравнение, после чего положим на основании (9.33) ^ = А;1/гр,^ = О, а на основании (3.85) СЬЪ ' Ль dx dr к sin ср sin v /п dt “ dt “ Имея ещё в виду (9.35), мы найдём = 2а2 (sin <р sin vSr + — гЛ . (9.40) at г у Отсюда получается, вследствие того, что __ к dp Зк da а% ’ dt 2а& dt ’ такая формула: g=_^^sin?sinD51 + ^ri). (9.41) Но, так как р = acos2 <р, то dp о da о dv = cos ср j- — 2а sin ср cos ср . dt rdt т т dt Определяя отсюда , имеем при помощи (9.38) и (9.40) 4? = а Г cos ср sin V)S1 + (— ctg ср-2 —рг-Тг 1. dt L кr & a2 sin ср cos ср/ 1J Воспользовавшись соотношениями у = 1 + sin ср cos v, у=1 — sin ср cos Е, (9.42) находим = a cos ср [sin vSi + (cos v + cos E) 7\]. (9.43) или Из первого уравнения (9.42) следует 1 dp dv . . dv -^^coscpcosy^-snKpsiiiD^ , dv . . dv 1 dp dt & ‘ ° dt rsincpsinv dt dv p f a 2 — cos2 v — cos v cos E -jT = -r— COS v5i-----------------1 at sin <p < sin v (9.44)
264 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Для упрощения применим первое уравнение (9.42) и г cos v = a (cos Е — sin <р) == —(cos Е — sin ф); это даст л Г, л Г COS2 ср cos2 V 1 — cos V COS Е = 1 — -------1--------Sin ф cos V = р r = (1 + sin ср cos v) (1 — sin ср cos v) — cos2 cp cos2 v | = — sin2 v, после чего вместо (9.44) будем иметь /7-11 4 di= cos vSi~(r + P)sin v (9-45) Применяя последнее уравнение (9.37), находим cos v Si + sin и Тг — г ctg i sin и W\. (9.46) dt sin <p 1 sin <p 1 ь i \ / Наконец, возьмём уравнения M = MQ + F (t — £0) = E — sin <p sin E, r = a(l — sin <pcos E), где t0 — начальная эпоха для отсчёта средней аномалии (вообще говоря, не совпадающая с моментом оскуляции t), и будем дифференцировать их, считая координаты тела постоянными так же, как и явно входящее время t. Мы найдём / dM\ dM0 . dp. , ч г f dE\ • cty Л ( -у- ) = -у-2 + (t — Zo) = — ( j- ) — COS ср Sin Е , \dt J dt * dt ' °' a \dt J T dt ’ , n r da . . jrfdE'X -it (9-47) ° = T di + a Sin ? Sln E UF J-«cos?coSjE^ , ) /'dMy /dEy , где ) и (fa ) обозначают производные по времени, входя- щему лишь через посредство элементов орбиты, изменяющихся в результате действия возмущающих сил. Исключим 9 а затем при помощи (9.40), (9.42), (9.43) и уравнений г sin v = a cos ср sin Е, г cos и = a (cos Е — sin ср)
СПОСОБ ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 265 § 77] проделаем дальнейшие преобразования: /dM\ = (JL ctg <р ctg Е — sin ср sin£ ---—.——=, = \dt / ого т у dt a3 sin ? sm Е dt = Ctg ? (Ctg Е - sin ср cos Е ctg Е - sin ср sin Е) = cos Е — sin у dy г ctg у da — sin Е dt a2 sin v dF . dy r ctg у da = ctg Ф cos <P ctg V -----? r J- = & T ‘ ° dt a2sin?; dt = — (2r cos 9 — p ctg cp cos v) S,. — (2 — cos2 v — cos у cos E) Заменим здесь снова 1 — cos v cos E = — sin2 u, P после чего найдём = — (2r cos у — p ctg <p cos v) Sj — (p + r) ctg <p sin v T. (9.48) Полная производная от M по времени составляет dM dM0 ,dh. ... ZdM\ . Интегрируя это выражение, мы найдём значение М для любого момента t: t t м = ма+ $ dt + $ и dt. (9.49) *0 fo Сюда надлежит ввести выражение для р-, которое даётся подобной же формулой: *0 вследствие чего будет t t t M = M0 + ^(t-t0) + ^(^')dt+\i \d£dt*. (9.50) to to to В то время как все остальные элементы найдутся простой интеграцией полученных выше выражений, в М войдёт двой- ной интеграл, зависящий от возмущений р.. Мы можем рассматри- вать входящий в (9.50) простой интеграл, как член, определя- ющий возмущения средней аномалии эпохи (так ка(к он не от-
266 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX ражает в себе явную зависимость М от времени), и в согласии с этим писать t t M = M0 + ^(t-t0) + bMQ+\^dt*, (9.51) tQ *0 г /л /O\ ZdM\ dMQ а также в формуле (9.48) вместо ( \ читать просто . Эта формула неудобна при малых эксцентриситетах, вслед- ствие чего полезно вместо М вычислять возмущения средней долготы E=zM -}-тс и в согласии с этим ввести возмущения тс = со 4-^.Мы сначала найдём из (9.37) и (9.46) du л — = — cosec <р cos vS1 + I + (r + P) cosec cp sin v Tr + r tg — i sin и (9.52) а потом из (9.48) и (9.52) ^r = —(2r cos<p + jPtgy<?cosu^S1 + + (r + P) tg y <P sin v Ti -f- r tg у i sin u W\. (9.53) В этом выражении вместо ctg<p вошёл tgycp, который при <р < 60° будет уменьшать влияние соответственного члена; подобным же образом изменился последний член в , и здесь * /э г\о dm тоже при i < 60 мы получим выгоду по сравнению с . Однако члены с cosec ср в (9.52) остались. Их можно устранить, вычисляя возмущения для величин sin <р sinco и sin ср cose», или sin ср sin тс и sin ср cos тс. Соответствующее преобразование сделать нетрудно, но применение получающихся при этом формул менее удобно; поэтому к устранению ср и тс (или со) рекомендуется прибегать лишь в случае очень малого эксцен- триситета, и мы на этой операции останавливаться не станем. Точно так же нет надобности выводить формулы для возму- щений элементов д, е, Т, которыми пользуются для орбит, близких к параболе, так как для комет, движущихся по подоб- ным орбитам, гораздо выгоднее вычислять возмущения в коор- динатах. Покажем, как найти составляющие возмущающих ускорений jx, jyy Jz* В нашей системе координат х, у, z координаты возмущаемого тела будут г, 0, 0; координаты возмущающих
77] СПОСОБ ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 267 планет (их может быть несколько) обозначим тц, Тогда на основании уравнений (9.13) мы может написать 40, i I /г = *2 2 mi C “ r0' (9.54) Для вычисления т)г-, Cz могут координаты больших планет rf, L, служить гелиоцентрические bi, относящиеся к эклипти- ке и к нормальному рав- ноденствию; они даются в астрономических еже- годниках и в «Planetary coordinates». Пусть Li, Bi будут соответственные по- лярные координаты, отне- сённые к плоскости орби- ты тела, причём долгота Lz отсчитывается от восходя- щего узла этой орбиты на эклиптике. Обратимся к фиг. 23, на которой Pi изображает положение одной из воз- мущающих планет, Tft — эклиптику, QK — про- екцию орбиты тела, Р— полюс эклиптики, Q — полюс орбиты. Мы находим, рассматривая треугольник PQPi' cos Bi cos Li = cos bi cos (Zi —* ft), cos Bi sin Li == sinZ sin bt + cosZ cos bi sin (Ц — ft), J> (9.55) sin Bi = cos Z sin bi — sin Z cos 6Z sin (Zf — ft), j Полярные координаты возмущающей планеты в системе У у z будут Lt — и, Bi, следовательно, = ri cos Bi cos {Li — u), = n cos Bi sin {Li — u), Cz = ?i sin Bi, J (9.56)
268 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Расстояние рг- может быть вычислено по формуле Р? = Gz - Г)2 + + С! = г2 + г} - 2г^ (9.57) удобной при употреблении арифмометра; если же логарифмами, можно решить следующую систему: пользоваться cos cos 9Z- = Sf — r, pf cos &z sin 9Z = T]Z, }> р, sin &, = C1, J. (9.58) причём углы & и 9 в дальнейшем не потребуются. В окончательных формулах принимаются для сокращения письма следующие обозначения: (9.59) О W __ W • ° - 131 -*/parcl" ]х’ гр № гр______W_____ • -аге Г J1-ky parcl"'H’ W = агсТW1 ----------ГТ/» ’ агс 1 к у р arc 1 (9.60) .. IV причем множитель агс вводят, имея в виду вычисление воз- мущений, через промежуток w дней, с тем, чтобы получить значения возмущений элементов в секундах дуги. При помощи уравнений (9.54) и (9.59) находим (так как V Р * W = ^y.miZiKt. (9.61) Множители wk"mi для больших планет даются в ряде таблиц ([13, 15, 19, 32] и табл. XXV). При интегрировании возмущений применяются формулы для первых и вторых интегралов, приведённые в § 25. В начале работы вычисляются при помощи невозмущённых элементов значения возмущений для нескольких (обычно четырёх) момеп-
269 СПОСОБ ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ (9.62) § 77] тов, окружающих эпоху оскуляции. Вблизи неё возмущения невелики, и почти никогда не возникает необходимость во вто- ром приближении. В дальнейшем значения возмущений Дг и т. Дм отыскиваемые по формулам численного интегрирования, придаются к исходным оскулирующим элементам и таким обра- зом получаются возмущённые элементы для всех последователь- ных моментов. Приступая к вычислениям для очередного момен- та, необходимо заранее знать возмущённые элементы; при обыч- ных обстоятельствах (не слишком большое сближение с возму- щающим телом) элементы легко могут быть экстраполированы не только на один, но и на два-три интервала без всякого ущерба для надёжности результатов. Остаётся заметить, что для вычисления L применяется формула L = Lo + Р- — ^о) + Р- ^2- Так вычисляются возмущения по методу вариации элементов, если требуется получить возможно большую точность. Однако способ вариации элементов столь же эффективен в приближён- ных вычислениях возмущений, применяющихся при массовых работах над малыми планетами или для предвычисления по- явлений периодических комет. Помимо некоторых упрощений в формулах, в этих случаях можно, что особенно существенно, пользоваться в течение длительного времени неизменными элементами. Такой путь приведёт к накоплению ошибок второ- го порядка в отношении возмущающих масс. При повышенных требованиях к точности следовало бы менять элементы на про- тяжении вычислений всякий раз, как возмущения дойдут до заметных величин, например, каждый год. Это вызывает скачки в ходе разностей, крайне вредно сказывающиеся на контроле вычислений по разностям. Щтраке [36] советует поступать так: сперва вычислить приближённо возмущения от важнейших планет (Юпитера, в крайнем случае ещё Сатурна) и воспользоваться полученными возмущениями для того, чтобы вести точные вычисления для всего требуемого промежутка времени сразу, вычисляя отдельные величины по строкам, как Это делается при вычислении эфемериды, что гораздо удобнее, чем вычислять один интервал за другим. Кроме того, двукрат- ное вычисление возмущений является некоторым контролем в отношении более крупных ошибок. Есть и иные пути к облегчению вычислений по методу ва- риации элементов. Можно ввести в качестве независимой пе- ременной вместо времени какую-нибудь другую величину, на- пример, эксцентрическою аномалию, заменив соответственным образом выражения для производных от элементов орбиты. 4 тим достигается более равномерное распределение положений
270 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. тела по его орбите, что важно для сильно эксцентрических орбит периодических комет, для которых при равных проме- жутках времени положения вблизи перигелия далеко отстоят друг от друга, вследствие чего возмущения изменяются недоста- точно правильно; наоборот, вблизи афелия последовательные положения располагаются слишком густо, что ведёт к излишней работе. Кроме того, при таком выборе независимой переменной могут быть табулированы для круглых значений Е отдельные коэффициенты в выражениях возмущений элементов, зависящие от положения тела на его орбите. Такая табуляция может бытх, сделана специально для каждого объекта; существуют и общие таблицы для некоторых коэффициентов по аргументам средней аномалии и эксцентриситета. При пользовании Е или М в каче- стве независимой переменной положения планет понадобятся не для тех дат, для которых они даны в эфемеридах, и необ- ходимость интерполяции заметно уменьшает выгоду от табули- рования коэффициентов. Прежде иногда рекомендовалось вычислять возмущения от каждой возмущающей планеты отдельно, т. е. находить отдель- но для каждой планеты Si, Ei, Wi, а не суммировать их. Мотивировалось это тем, что при такой методике можно впоследствии исправить принятые значения планетных масс, если окажется, что принятые массы недостаточно точны. Для этого достаточно умножить полученные возмущения на отноше- ние новой массы возмущающей планеты к принятой массе. Также можно пытаться искать поправки планетных масс из сравнения длительных рядов наблюдений тела с вычислениями возмущённого его движения. В настоящее время массы больших планет известны гораздо надёжнее, чем в прошлом веке (хотя и не со всей желательной точностью), и искать их поправки, исходя из возмущений комет, практически бесполезно. Что же касается малых планет, то они могут служить для этой цели только в специальных случаях: если орбита такова, что воз- мущения значительны, если имеется много хороших наблюдений и т. д. Эта задача выходит за рамки нашего предмета. Способ вариации элементов может применяться почти в одинаковой форме как при вычислениях с арифмометром, так и с логарифмами, но характер формул таков, что их легче вычислять с логарифмами. § 78. Сводка формул для способа вариации элементов А. Исходные данные Исходные оскулирующие элементы орбиты должны быть приведены к нормальному равноденствию, для которого даются координаты ri, fa, bi возмущающих планет в ежегодниках и в
§ 78J СВОДКА ФОРМУЛ ДЛЯ СПОСОБА ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 271 «Planetary coordinates». Даты должны совпадать с теми, кото- рые приняты в этих эфемеридах, т. е. целая, часть юлианской даты должна делиться на 10, 20, 40 —в зависимости от интер- вала вычислений. Рекомендуется брать для эпох оскуляции юлианские даты, нацело делящиеся на 40. При точных вычис- лениях значения возмущений отыскиваются с точностью до 0",001 для всех элементов, кроме р., для которого возмуще- ния находятся с точностью до 0",0001. Производные от элемен- тов и возмущающие ускорения от Юпитера вычисляются с пятью знаками, для остальных планет, имея в виду точность, с которой известны их массы, достаточно 4 знаков (за исклю- чением случаев особенного сближения с возмущающей плане- той). Для малых планет обычно достаточно ограничиться вы- числением возмущений от Юпитера и Сатурна, если не пресле- дуется наивысшая точность и если планета не имеет особенно эксцентрической орбиты. При этом можно брать 40-дневные интервалы. Если учитывается действие внутренних планет, что, в частности, можно посоветовать для комет, интервал должен быть сокращён до 20 дней и меньше. Действие Мерку- рия, а также Урана и Нептуна в большинстве случаев мало заметно. В приближённых вычислениях достаточно четырёх и даже трёх знаков, и учитываются только возмущения от Юпитера, или от Юпитера и Сатурна. Обычно вычисления ведутся с логарифмами: М =L—п=Ьл—7i + p.(Z—1„), Ее sin Е = М, е" = 206265-е, е° = 57,2958-е, е" = [5,314425] sin?, е° = [1,758123] sin?, 2 а = IgA = 3,550007, г sin v = a cos ср sin Е, rcosu = a(cos Е—sin9), и = v + со = о + тг— ft, р = а cos2 ср. (1) При вычислении Е, v и г можно пользоваться таблицами ([10, 13, 15, 18, 19, 25, 31, 37, 38] и табл. XI). В. Возмущающие ускорения cos Bi cos Li = cos bi cos (Zz — ft), cos Bi sin Li = sin i sin bi + cos i cos bi sin (Zz — ft), sin Bi — cos i sin bi—sin i cos bi sin (Zz — ft). (II)
272 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Д = 1, В приближённых (трёхзначных) вычислениях можно полагать cos6i = l, а если i невелико (меньше 8°) и cos т. е. — pi cos ft z cos — ri cos Bi cos (Li — u) — r = Qi~r, pi cos Bi sin Of = n cos Bi sin (Li — u) = rji, pi sin Qi = sin Bi = Ci, ИЛИ pi = r2 + rE 2rli, K._±_______L 1 Pf r? ’ VP W = ^y m&iKt. Vp J С. Вычисление производных no времени от элементов d i txt w -J- =r cos и • РИ, at dv w = r sin и cosec i • W, at w = a cos у sin vS + a cos <j> (cos v 4- cos E) T, = — p cosec <p cos vS + (г+ P) cosec <ps inn T-f- 1 4-r tgyl sm« • W, w = — (2r cos <p + p tg у <p cos n^5 + + (r + p) tg J <P sin V T + Г tg 1 i sin и W, 2 du> 3ZlW • * о 3A:w p rp w*-£- =------r— sm ф sin vS----= — T, dt у a T У a r w = 20d lg3kw= 0,013733, w = 40d lg3&w = 0,314763. (III) (IV) В приближённых вычислениях часто можно пренебрегать последним членом справа в формулах для w и w ЛЪ CLi
§ 78] СВОДКА ФОРМУЛ ДЛЯ СПОСОБА ВАРИАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ 273 По этим формулам производятся вычисления для четырёх пат: б/ —2w, a — w, a, окружающих эпоху оскуляции. Обо- di rfp значая вообще , .. . , w общим символом функции /, имеем, если а —эпоха оскуляции: / (< - 4 w~)=-4 < <“>+4 fl <») - s fu' /и- Если же эпоха оскуляции есть а — — w, (V) п/ («)=i/ - тйо [ 2/п - ^) + /п («)] + ••• Для всех последовательных моментов вычисляются (I) — (IV) и возмущения по нижеследующим формулам, которые служат также для нахождения новых оскулирующих элементов при окончании работы. В процессе вычислений значения возму- щений должны экстраполироваться вперёд на один интервал, что в обычных условиях совершается достаточно уверенно. Можно даже экстраполировать возмущения на 2 — 4 интервала, что позволяет вычислять несколько дат совместно. Если новая эпоха оскуляции есть а + nw. М. AQ, Д<р, А-гс, AL0, wAp. = = I/(a + nw) —A/i (a + nw) + ^/ni (a + nw)— ... \<\)-^-dt,t==Uf(a + nw) + -^-f(a + nw) — ^)f11 (a + nw)+ ... Если новая эпоха оскуляции есть а + (п + гс, Ы, Д<р, Атт, AL0, wAp.= = 1/ [я + (п+ [<z + (n + y)w | - - 5^0 /Ш [«+(« + + d*i=nde+(n+£M~i4aXn+T)w]+ + -Щ0 + 18 А. Д. Дубяго
ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX Если исходные элементы обозначить Zo, <Q0, <р0, тс0, £0, р0, » = 10 + Дг, £ = Ьо + 1ло(«_у + Д£о+ = = + Р'О (* “ Zo) + ^0 + > M = L — тс, о)=тс— Вычисления контролируются по ходу разностей. Можно посоветовать проверять разности не только для производных от элементов, но и для ряда других величин, в частности, для г и Lt — и. Следует остерегаться ошибок в постоянных и мало изменяющихся множителях, входящих во все интервалы, а так- же нужно тщательно проверить исходные элементы, множители, зависящие от масс планет, и все вычисления, связанные с оты- сканием начальных членов рядов сумм, с интеграцией возму- щений и определением новых оскулирующих элементов. § 79. Пример Для кометы Брукса по тем же исходным элементам, что и в при- мере § 73, требовалось вычислить возмущения за тот же период времени, т. е. с 1939 сент. 24,0 Вс. вр. до 1946 авг. 28,0 Вс. вр., учитывая дейст- вие Юпитера и Сатурна. Целью работы было предвычисление появления кометы в 1946 г., поэтому вычисления велись с четырьмя знаками и сообразно с этим возмущения получались с точностью до 0*,01, du а для w — с точностью до 0^,001; других отступлений отточной схемы не было. Интервал —40 дней. Исходные элементы Эпоха и оскуляция 1939 сент. 24,0 Вс. вр. м0 1° 13' 2" ,76 со 195 41 2 Д8 177 42 16 ,12 1 5 32 45 ,78 <р 29 4 55 ,49 р 510",63170 1950,0 Вычисление производных от элементов велось на отдельных листах, точно так же вычисление возмущающих компонент от каждой планеты и интегрирование возмущений велись на соответственно обозначенных листах. Приводим вычисления для одной даты.
ПРИМЕР 275 § 79] 1939,IX,24/) г sin и 0,0222 н 510",6 sin 1 8,9852 L 18°31',5 cos v+cos Е 0,2865 те 13 22,9 r+p 0,6706 ft 177 42,3 р COS U 0,4227 i 5 32,8 (г+р) sin v 0,1588 ? н 29 4,7 2,7081 ft- 8,6852 к" : н 0,8419 1 /а 0,2806 tg ¥ <р 9,4139 а 0,5613 2г сов © 0,5217 cos у sin <р 9,9415 9,6866 L 1 Р cos и tg — Р 9,8366 е' 3,2229 sin р sin v 9,1748 М Е sin Е 5°28',6 10 35,8 9, 2646 —3kw : У а Р ' г (» : W) (ft: w) 0,0342n 0,1651 0,1998n a cos ср cos Е 0, 5028 9, 9925 1,0370ft cos Е — sin р г sin v г cos V cos V sin v 9, 6963 9, 7674 0, 2576 9, 9784 9, 4882 (?:5) (Т:Т) (” : Д’) (*:Т) О: w) 9,9910 0,7893 0,7361 0,4722 8,7074 V 1755, 4 (I- 0,6032/г (1) 19 и 21 540,6 336,0 (L-.T) 9,5727 cos и 9,9206 az (И: S) 9,2090ft sin и 9,7430ft (И : Т) 0,1993ft г 0,2792 Vp Р 0,4443 0,2222 4 li 6Q18,5 L1 — u -24 54,7 ft 177 42,3 sin (L1 — u) 9,6245ft bl -1 18,3 rx cos В 0,69i8 il-ft 188 36,2 COS (Lt-u) 9,9576 sin («1 - ф 9,1749га e 31 0,6524 cos -1 r 0,2792 cos^-Q) 9,9951 0,3193ft sin i 8,9852 0,4132 sin bt 8,3574га Ci 8,6093ft cos i 9,9980 px cos 0,5218 sin i sin 7,3426га l:Pi 9,4782 cos i cos 6X sin (Zj— Q) 9,1728га 1 • ',s 1 • ei 8,4346 cos sin Ьг 9,1792га ’ 1 : r| 7,9156 cos cos Lx 9,9950га %i 8,2780 cos i sin Ъ-l 8,3554га SiKi 8,9304 sinicosbiSin^-Q) 8,1600 — r : p3 8,7138ft sin Bt 7,9145га 5iArx-r:P3 8,5245 7*1 0,6948 ’ll *i 8,5973ft cos B. 0,0000 188°41',3 6,8873 wkm^.l/ p 1,9098 18*
276 ЧИСЛЕННЫЕ СПОСОБЫ УЧЁТА ВОЗМУЩЕНИЙ [Гл. IX 0,4343 — 19)88 5.» 9,2049 w dv : dt -17,06 S 0,4590 -15,67 Л 0,5071n - 9,58 T., 8,1857n 0,00 T 0,5093n w diz : dt — 25,25 8,7971n -11,54 w. 7,1929 - 1,21 w 8,7862n w dL0 : dt — 12,75 го dt: dt 4-0",10 — 0,466 w d^l •dt 4-0 ,67 4- 5,112 4-2 ,82 w dp : dt 4- 4,646 Вычисления компонент для Сатурна выполнены по той же схеме, что и для Юпитера, и здесь приведены только результаты в виде S2, Т2, W2. На соответственных листах каждая дата занимала один длинный стол- бец. Приводим ещё начало интеграционных схем для р и L (интегриро- вание возмущений остальных элементов проще) и элементы для новой эпохи интеграции. В данном примере исходная оскуляционная эпоха упала на а —— w (случай редкий) и для определения исходных членов рядов сумм пришлось прибегнуть к коэффициентам, табулированным для подобных надобностей в «Planetary coordinates». Дата п/ ъ f f1 /П W&p Дн 1939 IX 14,0 —O'7,137 4-2",672 0",0 4- 0",820 +1",974 X 24,0 4- 0,683 +4 ,646 -Г',818 0,0 4- 5 ,466 + 0 ,156 XII 3,0 4- 6,149 4-4 ,802 -1 ,020 + 0,1 + 10 ,268 -0 ,864 1940 I 12,0 4-16,417 +3 ,938 -0 ,247 +0,2 +14 ,206 -1 ,111 II 21,0 4-30,623 +2 ,827 +0 ,101 +16" +0,4 + 17 ,033 -1 ,010 IV 1,0 4-47,656 + 1 ,817 +o ,242 +18 + 0,4 +18 ,850 -0 ,768 V 11,0 4-66,506 +1 ,049 + 20 +0,5 L Дата V f f1 /П ДГ0 я I0+p0(t-t0)L 1939 IX 14,0 -19",38 H-О',1 0',0 13°11',2 13°11',3 -4",51 +6",63 X 24,0 -12 ,75 +0,64 -0 ,2 0 ,0 18 51 ,7 18 51 ,5 -17,26 +7 ,27 XII 3,0 - 5 ,48 —1,42 —0 ,3 +0 ,1 24 32 ,1 24 31 ,9 -22,74 +5 ,85 1940 I 12,0 + 0 ,37 -1,76 -0 ,4 +0 ,3 30 12 ,5 30 12 ,4 — 22,37 +4 ,09 II 2i;o + 4 ,46 -1,44 -0 ,3 +0 ,5 35 52 ,9 35 53 ,1 -17,91 +2 ,65 IV 1,0 + 7 ,11 -1,03 -0 ,2 +0 ,8 41 33 ,4 41 34 ," -10,80 +1 ,62 V 11,0 4- 8 ,73 -0 ,1 +1 ,2 47 13 ,8 47 14 ,9
ПРИМЕР 277 § 79] Эпоха и оскуляция 1946 аве. 28,0 Вс. вр. Мо 0°17' 6",3 со 195 35 17 ,8 Q 177 41 56 ,4 > ъ 5 32 23 ,4 <? 28 59 19 ,3 р 509",7538 1959,0 Эти числа незначительно отклоняются от результатов примера § 73, что в первую очередь зависит от неучтённых возмущений внутренних планет. Полученная точность достаточна для обеспечения поисков кометы.
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ОРБИТЫ § 80. Способы улучшения орбит В рассмотренных нами методах определения первоначаль- ных орбит по трём или четырём наблюдениям предполагалось, что эти наблюдения отделены небольшими промежутками вре- мени, ибо в противном случае процесс приближения, лежащий в основе получения отношений площадей треугольников между радиусами-векторами тела, был бы затруднён или вовсе неосуще- ствим. Вследствие малых промежутков времени первоначальные орбиты могут вычисляться без учёта возмущений. Как уже ука- зывалось в § 70, обычно не удаётся сразу провести окончатель- ное улучшение первоначальной орбиты, так как для вычисле- ния окончательной орбиты необходимо знание возмущений, точные же возмущения могут быть найдены в большинстве случаев только при помощи достаточно надёжной орбиты. Лишь в тех случаях, когда все имеющиеся наблюдения укладываются в немногие недели или месяцы, например, если мы имеем дело с недолго наблюдавшейся непериодической кометой, влияние возмущений может быть столь мало, что его можно либо вовсе не учитывать, либо достаточно надёжно найти, пользуясь перво- начальными элементами орбиты. С другой стороны, промежуточный этап между вычис- лением первоначальной и окончательной орбит часто необходим ввиду того, что окончательное улучшение элементов произ- водится путём отыскания дифференциальных поправок к при- ближённым значениям; законность этого процесса может быть обоснована в свою очередь, только если искомые поправки малы, т. е. исправляемые элементы уже достаточно близки к истине. Поэтому естественно отнести методы дифференциального исправления элементов к задаче определения* окончательной орбиты (хотя можно производить таким путём и приближённое улучшение орбиты), а сперва рассмотреть вопрос о предвари- тельном исправлении первоначальной орбиты.
СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ОРБИТ] 279 S SO] Чю касается наблюдений, которые могут быть использованы для предварительного улучшения орбиты, то в этом отно- шении имеется существенная разница между малыми планетами и кометами. Для новой малой планеты наблюдения на протя- жении первой оппозиции обычно весьма немногочисленны и редко тянутся дольше двух-трёх месяцев. Не представляет труда сравнить первоначальную орбиту со всеми имеющимися наблюдениями, причём, если возникнут разногласия, можно допытаться их устранить, вычислив новую орбиту с другими опорными наблюдениями. Если удастся найти планету в одной из последующих оппозиций, можно прибегнуть к улучшению орбиты по способу вариации геоцентрических расстояний, из- ложенному ниже, а Когда планета будет пронаблюдена мини- мум в четырёх оппозициях, можно заняться отысканием диф- ференциальных поправок к элементам, учитывая возмущения, в первую очередь, от Юпитера. Для комет почти всегда вычисляется не одна, а целый ряд предварительных орбит, охватывающих всё большие интер- валы времени по мере накопления наблюдений после открытия. Часто при этом обнаруживается, что предположение о парабо- лическом движении не совсем оправдывается. Если наблюдений много, можно объединить группы наблюдений, близких одно к другому по времени, в нормальные места и оперировать с нормальными местами, как с наблюдениями повышенной на- дёжности и точности. Для вывода улучшенной орбиты можно использовать способ вариации геоцентрических расстояний, который в должных случаях укажет на отклонение эксцен- триситета орбиты от единицы. Обычно по окончании перио- да видимости кометы вычисляется окончательная (или полу- окончательная, учитывающая не все, но большинство наблю- дений) орбита по методу дифференциального исправления эле- ментов. Для непериодической кометы этим дело и заканчи- вается, а для кометы периодической такая орбита . поможет вычислить возмущения до следующего приближения к Солнцу и дать элементы и разыскную эфемериду. Каждое новое появ- ление периодической кометы даёт дальнейший материал для исправления орбиты, но это очень нелёгкая задача, так как Движение комет, как правило, не согласуется полностью с гра- витационной теорией, а обнаруживающиеся уклонения дости- гают значительной величины и не носят вполне правильного характера. Причина подобных аномалий и до сих пор не ясна. Нередко оказывается, что новая малая планета тождественна с какой-либо ранее открытой планетой. Если между этими от- крытиями протекло значительное время, нельзя рассчитывать, что элементы орбиты для одной из отождествляемых планет пред- <тавпт удовлетворительно наблюдения другой. Для достижения
280 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ОРБИТЫ [Гл. X согласия и, тем самым, решения вопроса об идентификации достаточно исправить лишь наиболее ненадёжный элемент-— среднюю аномалию, содержащую член, пропорциональный времени. Если, исправляя М, удаётся представить обе коор- динаты, хотя бы для одного наблюдения другой планеты, тем более для нескольких наблюдений, тождественность можно счи- тать установленной, а эмпирическая поправка, введённая в М для достижения согласия с наблюдениями, позволит соот- ветственным образом исправить и среднее суточное движение р,. Для комет подобная ситуация тоже возможна, но возникает значительно реже, так как давно не наблюдавшиеся периоди- ческие кометы, повидимому, зашли в своём распаде столь да- леко, что не приходится рассчитывать на их открытие вновь, и речь может идти лишь об отдельных случаях, связанных с особым стечением обстоятельств, вроде неблагоприятных условий видимости при промежуточных приближениях кометы к Солнцу. Число способов, предложенных для исправления предвари- тельных орбит, очень велико. Но из них в настоящее время далеко не все следует считать равноценными с точки зрения их эффективности. Ниже будут разобраны лишь те методы, которые наиболее часто применяются и наиболее зарекомендо- вали себя на практике. § 81. Исправление средней аномалии Пусть имеются элементы орбиты малой планеты, выведен- ные из наблюдений, полученных на протяжении одной оппо- зиции. В одну из следующих (или предшествовавших — если речь идёт о ранее наблюдавшемся объекте) оппозиций получе- ны одно или несколько наблюдений, дающих координаты планеты а,, и 80, в то время как элементы орбиты дают для моментов этих наблюдений вычисленные координаты ас и ос. В зависимости от величины расхождений а0— ас и 80— ос при- дадим к М большее или меньшее приращение ДМ, после чего получим с изменённым М для тех же моментов новые значе- ния а'. и $с. Предполагая, что разности координат и вариация ДМ не очень велики, так что связь между ними имеет линейный характер, найдём (а' — ас) х = ad — ас, (8' — ос) а’ = 80 — 8, (10.1) причём М + х^М представляет то значение М, которое должно дать согласие с наблюдениями. Если было сделано п наблю- дений, мы будем иметь 2п уравнений (10.1) для определения х, которые можно разрешить тем или иным способом, в част-
g 82] ВАРИАЦИЯ ГЕОЦЕНТРИЧЕСКИХ РАССТОЯНИИ 281 ности, взять простое среднее между различными значениями Полного согласия ожидать не следует, так как неточность остальных элементов орбиты и неучтённые возмущения могут вызвать некоторое остаточное расхождение; поэтому идентифи- кация по одному наблюдению всегда остаётся не совсем достоверной. Но, если имеется хотя бы два наблюдения, оста- точные расхождения по а должны согласоваться между со- бой и то же самое относится к расхождению по 3. В таком случае идентификация становится гораздо надёжнее. Далее можно найти поправку среднего суточного движения по фор- муле (10.2) где t — момент наблюдения, a t0~ эпоха элементов. Если понадобится, можно применить такую же методику для периодических комет, причём, если вместо М даётся Т — момент прохождения через перигелий, то варьировать надо эту величину. Подобные вычисления делаются обычно не при отождествлениях комет, а при открытии ожидающейся перио- дической кометы: уже первое наблюдение даёт поправку Т и тем самым представляется возможность улучшить данные ра- зыскной эфемериды. Имея это в виду, в разыскных эфемеридах часто даются готовые значения изменения координат для изме- нения Т7, допустим на 1 сутки, как это уже указывалось в § 24. § 82. Вариация геоцентрических расстояний Гаусс показал, что задача определения орбиты не может быть сведена к отысканию одной неизвестной, зато введение двух рабочих неизвестных приводит к сравнительно неслож- ному ходу решения. Для первоначальной орбиты такими неиз- вестными являются пг и тг3, а при улучшении орбит едва ли можно сделать лучший выбор, чем взяв два геоцентрических расстояния. Способ вариации геоцентрических расстояний широко приме- няется и к малым планетам, и к кометам, причём наблюдения, используемые для улучшения орбиты, могут быть значительно Удалены друг от друга. Следовательно, в нужных случаях Должны учитываться возмущения координат или элементов орбиты. Однако, если наблюдения охватывают не слишком боль- шой промежуток времени, возмущениями можно пренебречь. В способе вариации геоцентрических расстояний сна- чала выбираются два вполне надёжных наблюдения, или, лучше, два нормальных места, не лежащих слишком близко друг к другу, но и не слишком удалённых — т* о. принадлежащих одной оппозиции малой планеты или
282 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ОРБИТЫ [Гл, Х одному появлению кометы. Задача состоит в том, чтобы подо- брать к этим наблюдениям такие значения геоцентрических расстояний, которые вместе с наблюдёнными координатами определили бы систему элементов орбиты, наилучшим возмож- ным образом согласующуюся с остальными наблюдениями. Что касается этих последних, то не стоит брать все имеющиеся наблюдения, если их много, так как решение всё равно не будет иметь окончательного характера ввиду того, что опор- ные положения должны быть представлены точно, хотя бы и в ущерб остальным местам. Наблюдения, относящиеся к другой оппозиции, обычно до- статочно брать с ограниченной точностью из-за того, что воз- мущения, вычисленные с предварительными элементами, всё равно будут не вполне соответствовать истине. Вычислив для моментов обоих опорных наблюдений £х и Z2 по предварительным элементам орбиты геоцентрические расстоя- ния (рх) и (р2) или взяв их из эфемериды, отыщем при помощи их и наблюдённых координат ах, ох, а2, 82 систему элементов ор- биты £1, которая точно представит оба опорных наблюдения; для остальных же наблюдений, вообще говоря, полного согла- сия не получится. Кроме того, вычислим ещё две системы элементов £11 и £Ш, пользуясь теми же опорными координа- тами и геоцентрическими расстояниями (р) + Дрх и (р2), соответ- ственно, (рх) и (р2) + Др2. Основное допущение метода состоит в том, что связь между приращениями геоцентрических рас- стояний и изменениями координат носит линейный характер, поэтому ДрхиДр2но должны быть слишком большими, но они не должны быть и чересчур малыми, ибо тогда может оказаться, что найденные в конце вычислений поправки (рх) и (р2) будут в несколько раз больше Дрх и Др2. В обычных случаях для вариаций Дрх и Др2 всего удобнее принять 0,001. С тремя системами элементов £1, £11, £111 вычисляются для моментов используемых наблюдений ti координаты aj, op а*1, 8р, ар1, ор1. В нужных случаях следует учесть воз- мущения. Обозначая через (рх) + яДрх и (р2) + такие значе- ния геоцентрических расстояний, для которых получается со- гласие вычисленных с наблюдёнными координатами и 8f, мы можем написать (an_ai)x + (alii_ai)y = a._aj, 1 (Sn-Si^ + CSin-Si) y==S.-8i. j ’’ Из этой системы уравнений могут быть найдены наиверо- ятнейшие значения х и у по методу наименьших квадратов, а затем при помощи (рх) + я;Дрх и (р2) + У^р2 улучшенные эле- менты орбиты £, которые дадут отклонения наблюдённых от
283 ВАРИАЦИЯ ГЕОЦЕНТРИЧЕСКИХ РАССТОЯНИЙ £82] вычисленных координат, равные невязкам уравнений (10.3) после подстановки в них значений х и у. Если такого согласия нет, это может быть вызвано двумя причинами. Во-первых, принятые вариации Др2 и Др2 илй полу- чившиеся поправки геоцентрических расстояний были слиш- ком велики. Тогда можно прибегнуть к приёму, который часто используется при подобных осложнениях в применении способа наименьших квадратов, а именно, заключительную систему элементов Е следует поставить на место исходной системы jEI, т. е. полученные для системы Е отклонения наблю- дённых от вычисленных координат поместить в правые части уравнений (10.3), после чего новое решение этих уравнений даст поправки к значениям геоцентрических расстояний си- стемы Е так же, как сначала были получены эти поправки для исходной системы Е1. При этом нового определения коэф- фициентов в левых частях (10.S) и, следовательно, перевычис- ления элементов El, EI1, 2?Ш обычно не потребуется. Во-вторых, в вычисление элементов El, ЕП, или в представление элементами наблюдений могли вкрасться ошиб- ки. Хороший контроль всего вычислительного процесса полу- чается, если найти’ ещё одну систему элементов £TV, положив в её основу (pj + Др2 и (р2) + Др2. Тогда, вычислив для неё a*v и 8*v, мы будем иметь, предполагая, что изменения гео- центрических расстояний связаны линейно с изменениями коор- динат az- и 8f, aiv_ ain = aii _ ai, i giv_gni =SII_§I ( (10.4) i i i i* J и подобные же равенства будут существовать для любой про- межуточной величины, фигурирующей в вычислениях, тац что ошибку будет легко обнаружить. Если нет уверенности в результатах вычислений, стоит вычислить систему £IV ещё До решения уравнений (10.3). Если исправляется параболическая орбита кометы, способ вариации геоцентрических расстояний даст вероятнейшее зна- чение эксцентриситета; следовательно, если орбита окажется эллипсом, будут получены соответственные значения и боль- шой полуоси, и периода обращения. Иногда рекомендуется совершать переход от параболы к орбите, близкой к параболе, варьируя отношение геоцентрических расстояний М = и вводя в качестве второго определяемого неизвестного вели- ЧинУ, обратную большой полуоси 1:а. Связанные с этим вы- числения неудобны и довольно трудоёмки, между тем, резуль- Тат не может получиться иной, чем по методу вариации гео- центрических расстояний, так как имеющимся наблюдениям
284 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ОРБИТЫ [Гл. х удовлетворяет в смысле требований способа наименьших квад- ратов лишь одна орбита, а как её отыскивать — безразлично. Поэтому мнение, что введение 1 : а в качестве рабочей неизвестной даёт какой-то выигрыш в точности, основано на недоразумении. § 83. Сводка формул для способа вариации геоцентрических расстояний А. Исходные данные ^1; а1, Х1} Zx, Z2, а2, о2, х2, У2, Z2. J (1) В отношении, редукции этих величин см. § 44. == cos Gfjcos az-, bi = cos8z sin v.i, (/ = 1,2). (II) Ci = sin 6Z J Контроль: а2+Ь2-\-с2=Л, at — Cj sin az = cos (az + 8Z), bt + Ci cos az = sin (az + oz). В. Вывод элементов Пользуясь исходными величинами, следует вычислить эле- менты £1 с (Р1) и (р2), с (р1)4-Ар1 и (р2), £111 с (Р1) и (р2) + Др2 и, если угодно, элементы £1V с (Р1) + Api и (р2) + Др2 по формулам (IX), (X), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) и представление наблюдений (кроме опорных) по форму- лам (XXI) § 44. Если были вычислены элементы Z?IV, можно проконтроли- ровать результаты, взяв разности вычисленных координат, для которых должно соблюдаться aIV_aIII = aII_aI i г i 1 3iv_3iii = 8ii__gi> / Подобные же равенства имеют место для любой из проме- жуточных величин в вычислении систем элементов. (XXII)
ВАРИАЦИЯ ОТНОШЕНИЯ ГЕОЦЕНТРИЧЕСКИХ РАССТОЯНИЙ 285 § С. Определение геоцентрических .расстояний и вывод улуч~ гиенных элементов (а*1 — а?) х + (а*п — а*) у = а, — а*, 1 (8H_8i)a: + (8ni__8i)2/ = 8.-8*. ] (XXIII) Из этих уравнений определяются х и у по способу наимень- ших квадратов. Pl = (pi) + (XXIV) С (?i)4"^P и (?2)+?/Ар2 снова вычисляются элементы ор- биты и представление наблюдений по формулам с (IX) по (XXI) § 44. Контроль: уклонения наблюдённых от вычисленных коор- динат должны равняться невязкам уравнений (XXIII) с по под- становке х и у. Если согласия не получится, см. § 82; если при наличии согласия невязки остаются значительными и имеют система- тический ход, это может указывать на незамеченную ошибку в одном из опорных наблюдений или на недостаточно хороший учёт возмущений. § 84. Вариация отношения геоцентрических расстояний При вычислении параболической орбиты кометы в силу условий задачи и свойств метода Ольберса не всегда можно ожидать пол- ного согласия в представлении элементами орбиты второго места, поэтому в § 63 было показано, как улучшить элементы орбиты и добиться возможно хорошего представления второго места кометы путём вариации отношения геоцентрических расстояний, обозначаемого через М. Очевидно, что подобно способу вариации геоцентрических расстояний вариация их отношения может быть применена также при наличии не трёх, но большего ряда наблюдений. Ход рассуждений здесь настолько похож на выше- изложенный (за исключением того, что варьируется одна, а не две величины), что нет надобности развивать его подробно, 11 достаточно привести сводку формул, предварительно сослав- шись на §§ 63 и 82. -4. Исходные данные Ввиду того, что количество используемых наблюдений может ныть значительным, можно посоветовать вести вычисления в экваториальной системе, чтобы избежать перехода от наблю- денных координат к X и р. Вычисления ведутся с шестью
286 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ОРБИТЫ [ГЛ. X знаками, поправки за параллакс и аберрацию вносятся заранее. h, Xlf Ylf Л>, а2, 82> Х2, Y2, «z-= cos о/cos аг-, bi = cos 8/ sin a£, cz=sinoz- z2. J (/=1,2). (I) Контроль: a\ 4- b] + c} = 1, at — Ci sin a£ = cos (otz- + 3£), bi + Ci cos a/ = sin (af + o£). = + + 2R( cos бг- = — 2 faiXi + b^Yi + cz-Zf). (II) Контроль: RI + 2Ri cos ef + 1 = (X£ - atf + (У, - btf + (Zf - cf)2. В. Вывод элементов Пользуясь этими величинами, следует вычислить элементы: Е\ с (М) ЕН с (М) + ^М, где ДМ может быть взято порядка 0,001, по формулам (V), (VI), (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), а также выполнить представле- ние наблюдений (кроме опорных) по формулам (XVI) § 65. С. Определение отношения геоцентрических расстояний и вывод улучшенных элементов — aj)^ = a£— aj, 1 п_81)ж = а,--§1. J Из этих уравнений определяется х по способу наименьших квадратов. М=(М)+х№. (XVIII) С М снова вычисляются элементы орбиты и выполняется пред- ставление наблюдений по формулам с (V) по (XVI) § 65. Контроль: уклонения наблюдённых координат от вычис- ленных должны равняться невязкам уравнений при подстановке в них значения х. Если такого согласия не получится/ можно заподозрить ошибку в вычислениях элементов или в представлениях поло-
287 ПРИМЕР § 85] ♦Кении кометы, а в некоторых случаях нелинейную зависимость координат от М\ если при наличии согласия уклонения наблю- яхнных от вычисленных положений остаются значительными и имеют систематический ход, можно предположить ошибку в одном из опорных наблюдений, или заметное уклонение орбиты от параболы. В последнем случае можно посоветовать такой приём: взять две из трёх полученных систем элементов и, приняв значение рх, подучившееся для одной из этих систем, и значение р2, полу- чившееся для другой системы, вычислить с ними новую орбиту (не параболическую) по указаниям § 83. Тогда можно рассма- тривать эти три системы элементов как элементы £1, £41 и £111 § 83, ибо, как и там, мы будем иметь всего четыре различных значения для рх и р2 и, считая последнюю получен- ную систему за £1, найдём путём сравнения с двумя другими системами, с какими значениями Дра и Др2 мы оперируем. Таким образом, открывается возможность вычислить улучшенную орбиту, пользуясь указаниями § 83 (раздел С). § 85. Пример Для кометы 1946 аТиммерса имеются следующие наблюдения, из кото- рых два первых произведены Д. Я. Мартыновым в Астрономической обсерватории им. Энгельгардта, а остальные —А. Д. Дубяго в Казани: I № Вс. вр. а1946.0 ° 1946,0 1 1946 февр. 10,08530 9лЗЗ™2*,06 + 51о21'10",1 2 11,02559 9 29 59,64 + 52 20 42 ,8 3 26,73977 8 40 35,07 + 65 57 14 ,6 4 марта 1,69453 8 28 53,86 + 67 48 21 ,7 5 2,88070 8 24 2,05 + 68 29 9 ,8 6 4,71347 8 16 23,57 + 69 28 5 ,4 7 5,68343 8 12 17,44 + 69 57 18 ,3 8 7,80111 8 3 15,74 + 70 56 49 ,3 Эти моменты наблюдений уже исправлены за аберрационное время по провизорным элементам. Координаты Солнца были отысканы для неисправленных моментов, как это удобнее делать, если не пользоваться нормальными местами. В качестве опорных были взяты крайние наблю- дения и со значениями (М) = 1,189436 и (7И) + ДМ=(7И) —0,00^800 = 1,188636 были вычислены системы элементов Е1 Е\\ Т 1946 апр. 13,23378 ; 13,49454 Вс. вр. q 1,724115 ' 1,722788 ах * - 0,953379 - 0,951105 ау - 0,052073 -0,056890 а3 + 1,435591. + 1,435325 Ьх +1,295979 + 1,390439 — 3,106066 -3,194975 Ъг +0,748656 +0,738666
288 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ОРБИТЫ [Гл. X и соответствующие представления мест 2, 3, 4, 5, 6 и 7, из которых следуют уравнения (брались Да cos <5 ввиду близости кометы к полюсу): а V + 1,7ж =—5,5 — 5",3 -0,6я = +0,1 0",0 + б,7х = —9,8 -9 ,1 - 7,8ж = -5,2 -6 ,0 + 5,5х =+0г8 + 1 ,з — 4,9я = +0,8 + 0 ,3 + 4,7я =+4,3 +.4 ,8 — 4, Зж = +0,9 + 0,5 + 3,2х = +0,2 + 0 ,5 — 2,9я = +3,6 + 3 ,3 2 + 2,2ж = —2,1 - 1 ,9 — 2,0ж = -4,6 -4 ,4 Составляем отсюда нормальное уравнение: * 231,Зя = -22,91, решение которого даёт х = — 0,099. С этим значением х были получены невязки, помещённые в столбце г рядом с условными уравнениями. Сопоставляя эти невязки с правыми частями уравнений, мы видим, что вычисление третьей системы элемен- тов излишне, так как при шестизначной точности оно не дало бы ника- кого реального улучшения представлений*!!, таким образом, система Е1 случайно оказалась столь близкой к наивероятнейшей орбите, что на ней можно остановиться. Вычислив для неё по формулам (XV) § ббэклип- тикальные элементы w, Q и i, Мы будем иметь следующую орбиту: Т = 1946 апр. 13,23378 Вс. вр. со = 54°17'53",3 ] Q = 128 54 45 ,5 У 1946,0 i = 72 59 29 ,2 J 5 = 1,724115 Уклонения наблюдённых координат от вычисленных довольно зна- чительны (по крайней мере — некоторые), что находит своё объяснение в расплывчатом виде кометы. Тем не менее, элементы орбиты достаточно близки к истине и с расхождениями того же порядка представляют наблюдения за пределами опорных, начиная с 5 февр. по 1 апр. 1946 г., как показали вычисления, сделанные позже.
ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ § 86. Понятие окончательной орбиты Орбита небесного тела может быть вычислена тем точнее, чем большее количество наблюдений используется для этой цели, чем длительнее промежуток времени, на который про- стираются наблюдения, и, конечно, чем точнее сами наблюде- ния. Окончательная орбита является завершением процесса приближений, связанного с определением орбиты малой пла- неты или кометы; такая орбита должна основываться на всей совокупности сделанных наблюдений и при её вычислении должны быть приняты во внимание точные возмущения от тех больших планет, которые отказывают сколь-нибудь заметное действие на движение изучаемого тела. Очевидно, что каждая новая оппозиция малой планеты или каждое новое появление периодической кометы может дать дополнительный наблюда- тельный материал для улучшения орбиты; следовательно, в таких случаях понятие окончательной орбиты относительно. Но даже если нельзя рассчитывать на наблюдения в будущем, как, например, для непериодических комет или периодических комет, которые в результате распада перестали быть видимы, часто остаётся возможность для дальнейшего улучшения окон- чательной орбиты в связи с новой дискуссией и редукцией наблюдений, более точным выводом положений звёзд сравнения при помощи новейших звёздных каталогов, новыми вычисле- ниями возмущений с уточнёнными значениями планетных масс и т- Д. Таким образом, окончательные орбиты некоторых комет, вычисленные в первой половине прошлого века, были признаны Устаревшими и переопределены заново. Нет нужды смущаться этими соображениями. В области °пределения орбит возможностей для работы над мало исследо- ванными объектами так много, что всякое тщательное вычисле- Ние Движения малой планеты или кометы представляет интерес Ценность, если цель работы продумана. Д. Дубяго
290 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. М Окончательная орбита может быть также названа наиболее достоверной орбитой в том смысле, что она должна представ- лять наблюдения, как этого требует принцип наименьших ква- дратов. Если обозначить уклонения наблюдённых от вычислен- ных геоцентрических координат через Да и АЗ, должно быть 2 (cosSAa)2 + 2 (До)2 =min. (1'1.1) Это равносильно тому, что сумма квадратов расстояний на- блюдённых положений от вычисленных должна быть наименьшей. Если величины cosSAa и Ао столь малы, что их можно объяс- нить случайными ошибками наблюдений, полученная орбита считается удовлетворительной. Однако это бывает не всегда: часто отклонения наблюдений от теории заметно превосходят те величины, которые получаются для них по формулам теории ошибок на основании случайных погрешностей наблюдений, откуда следует, что предпосылки, служившие для исправления орбиты, недостаточны. Дискуссия этого вопроса может дать весьма интересные результаты, но и представить большие затруд- нения, ибо причины разногласий могут быть весьма разнооб- разны: недостаточный учёт возмущений, в частности, если тело подходило очень близко к возмущающей планете, или если воз- мущения вычислялись с не совсем хорошими элементами, ошибки в координатах Земли, которые могут стать заметными, если тело приближалось к Земле, систематические ошибки наблюде- ний комет, зависящие от их вида и наличия или отсутствия ядра, отклонения движения комет от чистой гравитационной теории, вызываемые силами, природа и механизм действия кото- рых ещё не ясны, и т. д. Так как зависимость между элементами и геоцентрическими координатами не линейна, условие применимости способа наи- меньших квадратов состоит в том, что отыскиваемые поправки к улучшаемым элементам должны быть столь малы, что их квад- ратами и высшими степенями можно пренебречь. В тех слу- чаях, когда улучшаемая орбита не удовлетворяет этому тре- бованию, получить окончательные элементы орбиты в один приём не удастся. Применять условие (11.1) ко всем отдельным наблюдениям целесообразно только, если наблюдений немного. В противном случае объём вычислений будет чрезмерно велик. Решение задачи облегчается, если использовать вместо наблюдений нор- мальные места, для чего наблюдения должны быть сравнены с эфемеридой, вычисленной при помощи элементов, уже доста- точно близких к истине. Образование нормальных мест рассмот- рено нами в § 33 и к тому, что там сказано, остаётся прибавить немногое. Во-первых, очевидно, что число нормальных мест
ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ 291 § 87] должно быть не менее трёх. Во-вторых, однако, это число для облегчения вычислений не следует делать чересчур большим, строя нормальные места очень близко друг к другу. Обычно наблюдения комет (вопрос о нормальных местах имеет значе- ние только для комет) группируются по лунациям, отделяясь промежутками без наблюдений вблизи полнолуния. Желательно, если комета наблюдалась более или менее долго, иметь столь плавный ход поправок эфемериды, чтобы существовала возмож- ность соединять наблюдения на протяжении одной лунации в одно нормальное место. Наконец, в-третьих, остаётся вопрос о весах нормальных мест. Теоретически нетрудно вычислить вес каждого места, зная среднюю квадратичную ошибку одного наблюдения и число наблюдений, входящих в данное нормаль- ное место. Однако выше уже указывалось, что во многих слу- чаях уклонения наблюдений от окончательной орбиты не могут быть объяснены только случайными ошибками наблюдений и зна- чительно превосходят их возможные пределы. Поэтому можно посоветовать, как наиболее правильный и всё чаще теперь при- меняющийся, самый простой путь — считать все cosSAa и До одного веса, не обращая внимания на число наблюдений в каждом нормальном месте. Для отыскания вероятнейших поправок элементов по пра- вилам уравнивания необходимо установить, каковы будут измене- ния геоцентрических координат в зависимости от изменений элементов орбиты. Подход к этой задаче может быть самый разнообразный, и мы рассмотрим лишь те способы, которые достаточно часто применяются и оправдали себя на практике. § 87. Основные уравнения для исправления элементов Пусть у нас имеется система элементов орбиты Elf Е2, ..., Е6, которую надлежит использовать для получения улучшенной орбиты при помощи ряда нормальных мест, дающих наблюдён- ные координаты тела а0 и 80. Места, вычисленные по элементам улучшаемой орбиты, пусть будут иметь координаты ас и 8С. Мы допустим, что разности координат я0 — ас и 80— 8С, равно к^к искомые поправки элементов, столь малы, что их квадраты Уже не играют роли. Тогда, ограничиваясь первыми степенями в разложении в ряд Тейлора, мы можем написать следующее выражение для приращений геоцентрических координат в зави- симости от изменений элементов орбиты: !4”=ет14^ + ---+Й-,А£. (“-2) и аналогично для склонений. Согласно с этим каждая отдель- ная наблюдённая координата даст своё уравнение для поправок 19*
292 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. X! элементов в одной из двух форм: cos 8 Д£\ + .. . + cos о XEQ = (а0 — ас) cos 8, ] (1М дЕ, ’ + ЭЕ6 °0 °с‘ J Если у нас имеется три нормальных места, таких уравнений будет всего шесть, и из них найду!ся поправки элементов Д^, ...,Д£6. Гораздо чаще бывает, что число нормальных мест больше трёх, тогда уравнения (11.3) образуют избыточную систему и должны решаться по способу наименьших квадратов. Теоретически не представляет труда найти выражения для коэффициентов уравнений (11.3), являющихся производными от координат по элементам, к чему, в сущности, и сводится вся задача, ибо, что касается правых частей, то отклонения наблюдённых координат от вычисленных получаются при обра- зовании нормальных мест, а решение уравнений протекает по хорошо разработанным схемам. Тем не менее, вычисление коэффициентов — немалая работа, в особенности, если нормаль- ных мест много, поэтому желательно, по возможности, упро- стить окончательные рабочие формулы. Достигнуть этого можно целесообразным выбором параметров, при помощи которых выражаются эти коэффициенты, а также часто имеет смысл перейти от экваториальной системы координат к системе, свя- занной с плоскостью орбиты. Обратимся теперь к общим уравнениям (3.11) р coso cosa = х-\- X, р cos о sin а = у + У, У (11.4) р sin 8 — z +Z, I являющимся формулами преобразования прямоугольных гелио- центрических координат в полярные геоцентрические. Из них следует cos 5 cos a dp — р cos 8 sin а da — р sin 8 cos a d8 = dx, cos 8 sin a dp + p cos 8 cos a da — p sin 8 sin a d8 = dy, sin 8 dp + p cos 8 d8 = dz. При этом дифференцировании мы, конечно, должны были считать время (заданное моментами нормальных мест) постоян- ным. Далее получаем ъ 7 — sin a dx 4- cos cl dy cos 8 da =---------!------- , P __ — sin 8 cos cl dx— sin 8 sin a rfi/4-cos d dz 5)
§ 88] ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В ЭКВАТОРИАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 293 Аналогичная формула для нам не нужна, так как d> повлияет только на аберрационное время и параллакс, причём, за исключением особенных случаев, эффект будет ничтожный. В уравнение (11.5) должны быть подставлены dx, dy, dz, вы- раженные через изменения элементов орбиты, что даст, в част- ности, для dx dx = ^- dEt + ... dEs и т. д. (11.6) (/£>1 £'£'6 Экерт и Броуэр показали, что входящие сюда производные от координат х, у, z по элементам орбиты особенно просто выра- жаются через эти координаты, если ещё ввести производные от координат по времени, т. е. компоненты скорости [23]. § 88. Способ исправления орбиты, основанный на применении прямоугольных координат С целью всемерно упростить вычисление дифференциальных коэффициентов в уравнении (11.6) и в двух, ему аналогичных, можно использовать, между прочим, то обстоятельство, что не обязательно вводить в качестве неизвестных поправки згклипти- кальных элементов о), но можно заменить их тремя дру- гими величинами, из которых однозначно найдутся поправки со, Хотя, конечно, для. вывода безразлично, к какой системе относятся x,y,z, мы будем считать, что они являются эквато- риальными координатами, как это всегда бывает на практике. Всякое изменение ориентировки орбиты в пространстве в резуль- тате того, что наклонение, долгота узла и аргумент перигелия получили каКие-то приращения, может быть представлено как следствие трёх поворотов на углы d^)x, dbz вокруг осей x,y,z. Эти элементарные вращения мы и будем рассматривать как искомые неизвестные; им будут соответствовать, как нетрудно убедиться, элементарные приращения координат: dx = zdby— у d^z, ] dy = xd^z — zd<bx, } (И.7) dz = ydtyx— xd^y, J откуда сразу же находим dx гх дх dx Л 5Т- = °> vr- = z’ vr=—! дфд. дф,. _ ^L = 0 ) д^х- Z’ f dz dz dz n j тт- = у, 7T = = (11.8)
294 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Х[ В формулах (11.7) можно вместо х, у, z читать Рх,Ри,р а также Qx, Qy,Qz\ следовательно, после того, как будут оты- сканы dtyx, dtyy, d^z, мы можем получить изменения направляющих косинусов. Для определения приращений обычных элементов da), сЩ, di экваториальных или эклиптикальных всего проще прибег- путь к проектированию углов элементарных вращений на соответ- ственные оси, поскольку из кинематики известно, что бесконечно малые вращения преобразуются так же, как проекции векто- ров [12, 14]. Но, пожалуй, столь же легко достигнуть того же самого следующим путём. Дифференцируя две первые формулы (5.105), имеем при помощи (11.7): sin i cos со do) + cos i sin (o di = cos e dPz — sin s dPy = = (Py cos s -j- Pz sin г) dbx — Px (cos 2 4- sin s d^)z), cos o> sin — sinZ sin (d do)+cosZ coswcfr ^cosed^—sin zdQy = — (Qy cos £ + Qz sin £) <tyx — Qx (cos 2 dby 4- sin e dtyz). — sin (D cos (d Проделывая несложные преобразования и пользуясь теми же уравнениями (5.105), а также (3.20), мы отыщем • sin i day = sin Q, dtyx — cos Q (cos г dtyy + sine dbz), 1 . di = cos Si d^x + sin (cos e dby + sins dtyz). j ' Дифференцирование четвёртого уравнения (5.105) даст нам — sin i d SI = — (Px sin co 4- Qx cos cd) day 4- cos cd dPx — sin co dQx = = cos i sin .Q, day 4- (Pz cos ay — Qz sin <o) dby — (Py cos ay —Qy sin co) dbz откуда следует dSl = —cos i day — sin г dtyy + cos sdbz. (11.10) Формулы (11.9) и (11.10) выражают изменения эклиптикаль- ных элементов, что обыкновенно и требуется; изменения эква- ториальных элементов можно найти отсюда же, если положить cos 2 = 1, sin е=0. Для определения производных от координат по остальным элементам орбиты напишем выражение для компоненты ско- рости по координате х. Формулы для двух других координат получаются путём простой замены букв. Именно у нас будет , dx дх dM Х = di=dM~dt ’ ибо можно положить х = х(М, а, е, оу, Sl,i), следовательно, $ зависит от времени только через посредство М, которое в свою очередь определяется по формуле = + (11.11)
ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В ЭКВАТОРИАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 295 § 88] Таким образом, мы находим дх х' дМ Поэтому для частной производной от х по MQ будет иметь место формула дх дх дМ дх х' дМо"" йй дМ0 =z'dM = ~>. Далее, известное выражение (3.31) для прямоугольных гелио- центрических координат х = аРх (cos Е — е) + а1 — е2 Qx sin Е (11.13) (11.14) даёт дх х дх дЕ х дх дМ дЕ х дх дМ да а *" дЕ да а ’ дМ дЕ да а дМ да На основании (11.11) будет дМ дМ dp. 3 р. , х да др. da 2 а ' °'* (11.15) так как , о I dp. 3 da r ’ ц 2 a Воспользовавшись ещё формулой (11.12), мы будем иметь окончательно дх х~^х' (*—*»)• (11.16) и (11.12) (11.17) Для вывода частных производных по эксцентриситету сна- чала продифференцируем (11.14) по времени: — = — ( — аРх sin Е + а У1 — е2 Qx cos Е). |А Г Здесь исключено при помощи уравнения именно, Кеплера, j-,,_dE__дЕ dM____ |i dt дМ dt 1 — ecosE Далее, из (11.14) получается дх ~ ае -т- = — аРх---г----- де х /1-^ (11.18) дх дЕ дЕ де
296 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. X! Привлекая опять уравнение Кеплера и (11.12), находим дх дх дМ____ х' г дЕ___ дМ л ЭМ__a sin Е ЭЕ дМ дЕ [1 а ’ де де ' дЕ г ' (11.19) следовательно, дх тч ае • r-j . х • у—т — аРх_________QT sin Е 4— sin Е. де х и Это равенство вполне пригодно для вычислений, если имеется (как обычно) эфемерида, вычисленная по исправляемым элемен- там, т. е. если sin/?, а также Р и Q известны. Тем не менее, все эти величины можно исключить. Для этой цели сперва исключим Р и Q при помощи уравнений (11.14) и (11.17); у нас будет х cos Е — ~~ si*1 Е = аРх [(cos Е — е) cos Е + sin2 Е] = аРх, а |/" 1 — е2 Qx sin Е = х — — cos Е (cos Е — е) 4- — sin Е (cos Е —• е), г Р* дх ха . г, хе , хае cos Е (cos Е — е} -г =------cos Е + 2 — sinЕ —;----Н--------.. -- — де г «л 1 — е2 г(1— е2) х'е sin Е (cos Е — е) — a cos Е (1 — е2) — er 4- ае cos Е (cos Е — е) ( “ ' ц (1 - е2) г (1 — е2) Х +. f г (1 — е2) sin Е — е sin Е (cos Е — е) , + H(l-e2) Х - cos Е 4- е , 2 — е2 — е cos Е = *4 * 771 Х sin к — . 11 Но так как cos£’ = ^-^, р=а(1 — е2), (11.20) то можно написать = + Кх', дх (11.21) где гг г 4- /> —2д & т + р sin Е ~~ ер ’ ~~ р Р- (11.22) Исключение sinjE может быть достигнуто, если продиффе- ренцировать первое уравнение (11.20) и применить (11.18): sinEE' = — , sin£'=-X-; ае ра е таким образом, К г 4- р гг' __ r + p агг' е р р.2а2 е р к2 ’ (11.23) rr' = XX 4- У у' + 2Z'.
§88] ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В ЭКВАТОРИАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 297 Этим решается задача отыскания производных от координат п0 элементам для эллиптических орбит. Но нетрудно видеть, что уравнения (11.21), (11.22) и (11.23) не дают определённого решения, если исправляемая орбита —парабола; да и для орбит, близких к параболе, результат будет ненадёжен из-за множи- теля л, стоящего в числителях Н и К. Формально полученные уравнения остаются в силе и для гиперболы, однако на прак- тике все исправляемые гиперболические орбиты столь близки к параболам, что пользоваться формулами (11.21), (11.22) и (11.23) в этом случае не приходится. Устранение а из этих формул, а также исключение его из числа улучшаемых элемен- тов, составляет в общем случае не очень лёгкую задачу, к реше- нию которой мы и переходим. Для орбит, близких к параболе, употребляются элементы Т, q и е. Из формулы М = u(Z-Z) (11.24) мы находим, как и выше, при помощи (11.12) дх дх дМ х' , /л л Q -\ дТ = дМЭТ = -у = - х ’ уравнение, справедливое для любого эксцентриситета. Вводя вместо а величину q = a(\—е), а также полагая в согласии с (11.24) tQ = T, мы будем иметь дх__дх да _ а Г х 3 х' , 1 dq да dq q |_ а 2 а ’ ИЛИ -7Ц- = Ж-|^(^-Т1). (11.26) Для отыскания производной по е мы можем воспользоваться формулой (11.21), но при этом следует помнить, что теперь У нас а зависит от е; таким образом, обозначая полученное по формуле (11.21) через , мы будем иметь для требуемой производной следующее выражение: дх__ /даА дх да де \деJ да де ’ Замечая, что при постоянном q да q а = (1 — е)3 — 1 — е ’ и обращаясь к уравнениям (11.16), (11.21) и (11.22), найдём ие \ ер 1 1— е) ' р ц 2 1 — еу (11.27)
298 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Xj Коэффициент R приводится к следующему простому выра, жению: г>г + р-2а + ае + ае* __ r-q __ 2g2 ер ер (i + <?)2(i+ec2) ’ если ввести, как в формулах (3.59), (3.61) и (3.62), г = Г+7’ с = г = ?ГТ^- <И-29) В коэффициенте S выразим все входящие в него величины через а,е и Е, пользуясь при этом уравнением Кеплера и соот- ношениями г = а (1 — е cos Е), р=а(\—е2), р = ка-31*. Мы получим al S = 2k 11 (2 (1 — е cos Е) sin Е + 4- 2 (1 — е2) sin Е — 3 (14- е) (2? — е sin £)] = al = о-т-г;—[(^ + Зё 4- е2) sin Е — 3 (1 4- е) Е — 2е sin Е cos /?]. ~К и — е ) Введём сюда е и о и положим для сокращения т = га2.- Мы можем написать tg2y Е = х = еаг, _Е= 2arctgj/x = 2 /т(1~4-Ьу-7 + --- ), (Н.ЗО) • Г. 2 г- 1 - sin Е= уфг, cosЕ = — . После этого остаётся выполнить следующие преобразования: 5-1-Д(Т^[<4+3'+'‘><| + Ч-2'11-Ч- -3(i + e)(i + ,r(i-f+ |,-|‘+ )] = [(1 (!-«)--3(1 + е)х СО Х 5 ( — Х)П Сзп+1 — 2п + 3 2п + 5 )] = п=0 _ ° Г 4 -2 24с* у (~ec2)n 1 ,и 31) (I + 6g2)2 L (2n + 1) (2п + 3) (2п + 5) J • 417 п=0
88] ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В ЭКВАТОРИАЛЬНЫХ КООРДИНАТАХ 299 Стоящий в скобках ряд принадлежит к числу гипергеометри- ческих, как это легко обнаружить, представляя его в несколько ином виде. Он может быть записан в форме гипергеометриче- ской функции и, таким образом, наше решение сведено к отьь сканию значения этой трансцендентной функции: - (^£сУ 2j (2^+ 1)(2^ + 3)(2п4-5) - п\ ± S-7^ п=1 ~ • "у 3 1 1 " 8 j_ _3 2_ Т ’ 2 ’ 2 1,-^ -ХЧ4. —О- Окончательно будем иметь для производной по эксцентри- ситету для орбит, близких к параболе, такое выражение: д/ =Rx + Sx' = r-^ Х+ 77-^c/l-o2-.-. (11.32) де 1 ер 1 7с.(1 + е)! (1 + ес2)2 V 14-е / у 7 Здесь Ф = -^Р (jU у , у , — еа2^ и значения Ф даны ниже в табличке для тех аргументов га2, которые могут встретиться на практике при исправлении рассматриваемых орбит; взятые »лы ес2 — те же самые, что и в таблице XVII (см . §23) еа2 ф 6G2 Ф ес2 ф -0,15 1,63613 253 -0,05 1,61163 236 +0,05 1,58876 221 -0,14 ,63360 251 — 0,04 ,60927 234 +0,06 ,58655 219 -0,13 ,63109 250 -0,03 ,60693 233 +0,07 ,58436 217 -0,12 ,62859 247 -0,02 ,60460 230 +0,08 ,58219 217 -0,11 ,62612 246 -0,01 ,69230 230 +0,09 ,58002 214 -0,10 1,62366 244 0,00 1,60000 228 +0,10 1,57788 214 -0,09 ,62122 242 4-0,01 ,59772 226 +0,11 ,57574 212 -0,08 ,61880 241 4-0,02 ,59546 225 +0,12 ,57362 212 -0,07 ,61639 239 4-0,03 ,59331 223 +0,13 ,57150 209 -0,06 ,61400 237 4-0,04 ,59098 222 + 0,14 ,56941 209 -0,05 1,61163 4-0,05 1,58876 +0,15 1,56732 При пользовании с эксцентриситетом, дх г этой таоличкои вычисление для ороит близким к единице, не окажется слишком
300 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Xj затруднительным. Однако чаще придётся иметь дело с частиц^ случаем рассмотренной нами задачи, именно с исправление^ исходных параболических элементов, причём de представив собой отклонение эксцентриситета окончательной орбиты от единицы. Тогда формулы (11.31) и (11.32) упростятся. Положим е = 1, е = 0, p^2q, г = <?(! +о2). Ряд в уравнении (11.31) принимает при этом значение , сводясь к одному пер- вому члену, а гипергеометрическая функция F становится рав- ной единице. В итоге мы находим g = Rx + Sx' = 1 W + а (1 - а2 -1 . (11.33) Необходимыми данными для вычисления по этому методу являются прямоугольные гелиоцентрические координаты тела и их производные по времени. При их отыскании мы можем встретиться с тремя случаями. Во-первых, пусть имеется точная эфемерида для периода наблюдений. В таком случае проще всего заранее выбрать моменты нормальных мест так, чтобы они совпадали с эфемеридными датами, после чего вовсе не придётся интерполировать коорди- наты, а скорости найдутся применением простой формулы чис- ленного дифференцирования wf (а) = /I (а) - 4 /ш (а) + /V (а) - ... (11.34) Во-вторых, допустим, что моменты нормальных мест по той или иной причине не могли быть отнесены 'к датам, для кото- рых имеются готовые координаты тела, например, если эти координаты были получены численным интегрированием диф- ференциальных уравнений движения со сравнительно большими интервалами. Тогда координаты могут быть проинтерполированы по той формуле, которая покажется удобнее, а для скоростей послужит формула wf (а + nw) = f (а + 4 w^ 4- +(»-19/4“Hw)+G’-T+iD/,n(‘,+TK’) + +(т-т-й+п)<"(*+4«’)+- • причём коэффициенты (так же, как и для интерполяционных формул) можно взять из таблиц [13, 19]. Н. С. Самойлова-Яхон- това в своей работе, посвящённой рассматриваемому нами спо- собу, указывает формулу, пользуясь которой можно не строить разностей координат, если координаты были вычислены чпс-
СВОДКА ФОРМУЛ 301 § 89] пеННым интегрированием дифференциальных уравнений движе- ния, а вместо того воспользоваться непосредственно разностями усКорений fx и т. д., которые обычно имеются в готовом виде [12]. Наконец, в-третьих, предположим, что предстоит сравнить изолированные наблюдения с координатами, вычисленными По элементам улучшаемой орбиты, причём эфемериды вычислять не нужно. Тогда для определения компонент скорости можно применить уравнения (3.82) или (3.83). Вследствие того, что уклонения наблюдённых положений от вычисленных, фигурирующие в Уравнениях для поправок элементов, выражены либо в секундах дуги, либо в градусах, поправки элементов получатся в этих же единицах, и для а, е, q и Т их надо помножить соответственно на аге 1* или на агс!°. При этом предполагается, что у-, входящее в уравне- ние (11.13), выражено в отвлечённой мере, что достигается умно- жением на указанные множители. § 89. Сводка формул А. Исходные данные Для ряда наблюдений или нормальных мест имеются t, а, о, р (а0 — ас) cos о, 60 — ос. (I) При точных вычислениях а0 — ас и Во — 8С должны быть полу- чены с учётом возмущений. Элементы орбиты должны отно- ситься к тому же равноденствию, что и а, 8. Если нормальные места относятся к круглым эфемеридным датам, х, у, z берутся из эфемериды, далее (w — интервал эфе- мериды): t = a, x = f(a), z'=A — + . При необходимости интерполяции пользуются формулами* « = /(а) + п/1 (а + у ги) + /п (« + +----i~2 • з (а + у w) + ...г X'^w [/* (а + Т№) + (П ~т)/П(а + Tw) + + (?-т+Ю/ш(а+» +••• ]•
302 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Коэффициенты формул могут быть взяты из таблиц [13, 19]. При отсутствии эфемериды: х == аРх (cos Е — е) + a j/" 1 — е2 Qx sin Е, х'= —^( — аРт sin £ + a]/r^72QT cos£), к = 0,0172021, гу а параболы: , 1 = tgTu, х = <52) ±2qQxc, r/ = ^(-Pxa + Qx), Г для орбит, близких к параболе: х = Pxr cos и 4- Qxr sin v, х' = у=- [ — Рх sin v + Qx (cos V + е)]. В. Производные от координат по элементам Для эллипса: = - , и=484814.10-11и."=0,0174533 и.0, дМ0 |i г -4^- = ® — 4 (t~ р = аО — е*), r2 = x2 + y + z\ \а ) rr9 = хх' + уу' + zz', д-?- = Нх + Кх’, H^r + P^a-, K=r_+JL^=:’-±par^ де ер 1 р ц ер к2 ^ = 3379,38. А*2 Для параболы: дх f дх 3 /, /рч / ~=Rx+Sx', R=±-a\ 5 = ХтС°Г1-сг--^а4\ де ' 7 2 ’ 4А V о } ^ = 20,5529. АА 7
§89] СВОДКА ФОРМУЛ 303 Значения Ф даются в таблице § 88. Выражения для у и z получаются соответственной заменой букв. Для всех видов орбит: ’ аф3 у' афх . ’ <?ФУ 5ф, dz dz dz м ^Г=У, 5-г=0- 5фх 5фу 5фг Контроль: если имеются направляющие косинусы. dx у» ае • у. . х • у, — = — аРх-------. ..Qx sin Е Н— sin Е de х у р. и аналогично для других координат. С. Связь вариаций гелиоцентрических и геоцентрических коор- динат dx^dE^ ...+^Е,Ят. Д., + }> (Ш) sin 5 cos a 7 sin 5 sin a 7 . cos ft 7 * * --------- dx---------dy-\--—d^ — ^o — ^c- j D, Определение поправок элементов Уравнения (III) умножаются на корни квадратные из весов наблюдений или нормальных мест (однако в большинстве случаев введение весов едва ли целесообразно — см. § 86, и лучше считать все веса равными единице). Затем для однородности уравнений вводятся новые неизвестные zz = |2J/z.|dEz (Z = l, 2,!... ,г6), гДе Л/.— наибольший по абсолютному значению коэффициент при данном неизвестном, а вместо правых частей берутся I = COS В (a0 — ас): | L | и I = (80 — ос): | L |, — наибольшая по абсолютному значению из величин c°so(ao — ac) и 80— ос; после этого наибольший коэффициент
304 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. XI в каждом столбце уравнений и наибольший из свободных чле- нов становятся равными единице, следовательно, дальше можно вести вычисления с одним и тем же числом знаков для всех неизвестных. Проще ограничиться тем, что привести уравне- ния лишь к приблизительной однородности, взяв для указанной цели вместо \Mt\ и \L\ ближайшие к ним по численному зна- чению целые степени от 10. Так получаются условные урав- нения + bkx2 + ... + fkx& = 1к (к = 1, 2, ... , 2m), где т — число нормальных мест. Нормальные уравнения, полученные из условных уравнений по правилам способа наименьших квадратов, решаются путём последовательного исключения неизвестных с применением надле- жащих контрольных формул (суммовое уравнение). В результате получаются значения неизвестных .. . , х* и их обратных весов Q±1, ... , <2бв —последние по приёму Н. И. Идельсона [7]. Неизвестные подставляются в условные уравнения и отыс- киваются невязки. Сумма квадратов невязок с учётом весов 2 т уравнений 2 Pkvi< должна равняться значению, вытекающему к = 1 для неё из схемы исключения неизвестных по формуле Гаусса. Средняя ошибка единицы веса будет е = Й S Pkvl: — п) , где 2т— число уравнений, а п — число неизвестных. Первоначальные неизвестные получатся по формуле dF — -Щ- т- 1 ~ \ML | z’ а их средние ошибки выразятся так: Если наблюдения, служащие для исправления орбиты, охва- тывают не особенно большой промежуток времени, может ока- заться, что нормальные уравнения дадут значения неизвестных с большой неточностью. При этом коэффициенты некоторых неизвестных в условных уравнениях образуют между собой линейные комбинации по столбцам; обычно это можно заметить по тому, что коэффициенты при двух (или трёх) неизвестных будут почти пропорциональны друг другу. Вследствие этого
§ 89] СВОДКА ФОРМУЛ 305 и в системе нормальных уравнений одно или два уравнения будут зависеть линейным образом от остальных и в результате при соответствующих неизвестных появятся очень малые коэф- фициенты. Повысить точность решения без привлечения новых условных уравнений невозможно и остаётся действовать по одному из способов, указанных ниже. Прежде всего надо поместить ненадёжные неизвестные так, чтобы они определялись в последнюю очередь. Дойдя до них в схеме исключения, можно выразить предыдущие неизвестные через оставшиеся, ненадёжные, и подставить в условные урав- нения, которые теперь будут содержать одни лишь ненадёжные неизвестные, затем опять разрешить эти уравнения по методу наименьших квадратов. Следует заметить, что если ненадёж- ность решения можно предвидеть ещё до образования нормаль- ных уравнений, то совершенно то же результаты получаются путём вычисления коэффициентов нормальных уравнений со значительно повышенным числом знаков, например, с восемью знаками, когда в условных уравнениях имелось четыре знака, п так довести решение до конца. Наконец, можно воспользоваться выражениями надёжных неизвестных через ненадёжные для того, чтобы, придавая последним различные положительные и отрица- тельные значения, проследить, как меняется характер невязок, п отсюда попытаться установить пределы, в которых могуть ле- жать допустимые с точки зрения согласия с наблюдениями зна- чения ненадёжных неизвестных. Поправки a, д, е и Т должны быть умножены на 484 814 • 10'11, если свободные члены были выражены в секундах дуги, или же па 0,0174533, если они выражались в градусах. Е. Поправки эклиптикальных элементов sin i du = sin Q dtyx — cos Q (cos s dby + sin e cfrbj, \ di = cos «Q, dbx + sin (cos e с?Фу + sin s , I (IV) dQ=—cos i dw — sin e dtyn + cos э dbz. j Придав полученные поправки к исходным элементам, мы получим улучшенную орбиту, с которой вычисляются представ- ления наблюдённых мест тела. Получившиеся уклонения cos В Да и До должны быть равны в пределах точности вычислений невяз- кам условных уравнений после подстановки в них значений неизвестных. Если те и другие согласуются приблизительно До 1" при шестизначном вычислении, или до 0",1 при семизнач- ном, можно считать, что все проделанные вычисления основа- тельно проконтролированы. Отдельные разногласия, если они получатся, будут указывать на ошибки вычислений, но если cos а Да и До систематически и заметно отличаются от соответ- “0 А. Д. Дубяго
306 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. XI ствующих невязок, следует допустить, что поправки элементов столь велики, что связь их с изменениями геоцентрических а и 8 нельзя считать линейной. В таком случае остаётся подставить найденные из непосред- ственного сравнения с наблюдениями cos о Да и До в условные уравнения и провести всё решение снова до конца, что, впрочем, обычно потребует лишь перевычисления столбца с Z в нор- мальных уравнениях и в схеме исключения неизвестных. Разу- меется, следует также перевычислить (кроме значений неизвест- ных) среднюю ошибку единицы веса и найти новые средние ошибки поправок элементов, но веса их при этом могут не переопределяться. Новые поправки, прибавленные к эле- ментам, полученным в результате предыдущего решения, почти всегда приведут к согласию между вытекающими из условных уравнений и непосредственно найденными значениями cos В Да и ДЗ. Можно посоветовать вести все вычисления с 4 или 5 зна- ками (это не касается, разумеется, представления нормальных мест элементами; также см. оговорку выше по поводу опреде- ления ненадёжных неизвестных). Вычислять производные с боль- шим числом знаков не имеет смысла. Действительно, для того, чтобы найти их с точностью, скажем, до четырёх знаков, нужно, чтобы прогрешность х, у, z была не выше порядка единицы четвёртого знака. Следовательно, если приращения dx, . . . оказались порядка единицы четвёртого знака, при указанной точности производных в левых частях уравнений (III) могут возникнуть ошибки порядка восьмого знака (если р не слишком мало), что совершенно нечувствительно отразится на правых частях этих равенств, от которых зависит единственный кри- терий качества работы—согласие с наблюдениями. Однако любая вычислительная ошибка в сравнении наблю- дений с исправляемыми элементами, или с вычисленной по ним эфемеридой, в образовании нормальных мест, в вычислении про- изводных от координат по элементам орбиты, или на каком-либо последующем этапе решения, может исказить, или свести на-нет весь результат работы по улучшению орбиты. Поэтому необходимо вести все вычисления тщательно и, как правило, в две руки (кроме хорошо контролируемых разделов — образо- вания нормальных уравнений и исключения неизвестных). § 90. Пример В качестве примера рассмотрим вычисление производных от коор- динат ио элементам орбиты для кометы 1942 f Тевзадзе 2, пользуясь в основном данными, приведёнными в §§ 23 и 25. Вычисления произво- дятся для 1943 мая 16,0 Вс. вр.
§ 91] ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В КООРДИНАТАХ В ПЛОСК. ОРБИТЫ 307 Т 1947 февр. 6,719 Вс. вр. 7 1,3536 <7 : (1 + е) 0,6794 t- е Р ер ° 4- С2 С4 -т 0,9922 2,6967 2,6757 0,6619 0,4381 0,1919 98,281 [<7 • (1 + <0]3/2 к-1 [..]3/з £ SG2 (1+8G2)2 , □4:(1 + е) 0,5600 32,55 +0,0039 + 0,0017 , 1,0034 0,0963 -4<- Т) 147,42 г R 1,9433 0,2204 Ф 1 — G2 1,5996 + 0,5619 S + 8,757 — Ф 1 г е -0,1541 сумма + 0,4078 X -0,006758 У —0,065928 -0,021153 __ 1 /1П 6 7 4-10 0 -4 х' X -0,001687 -1,6265 —0,016482 —1,03,73 -0,005289 + 0,2341 дх : дфд дх : дх : d\z дх : дТ 0 4-0,2341 + 1,0373 + 0,001687 —0,2341 0 —1,6265 +0,016482 -1,0373 + 1,6265 0 + 0,005289 дх : — — 1,3778 + 1,3925 + 1,0138 дх : де — 0,1733 —0,3730 + 0,0053 а Р 1 : р (а, х) («> у) 195°20',8 + 27 33 ,2 1,2119 0,8252 + 0,2183 — 0,7956 sin а COS а sin 5 cos 5 (Й.х) (5, У> («, 2) -0,2646 -0,9643 + 0,4626 + 0,8866 + 0,3681 4-0,1010 + 0,7315 sin £ sin а sin о cos а -0,1224 -0,4461 dT dq : q de ^Фх + cos о dj. -0,012745 -1,4086 +0,2153 + 0,1861 + 0,0511 + 1,5205 d§ +0,006155 +0,3751 -0,1712 — 0,7824 + 1,2760 +0,2176 § 91. Способ исправления орбиты при использовании координат, отнесённых к плоскости орбиты Выбор системы координат имеет существенное значение при исправлении орбиты. Экваториальная система обладает тем пре- имуществом, что к ней относятся непосредственные данные наблюдений: а и о светила. Однако, если вместо экваториальных координат взять такие координаты, для которых основной пло- 20*
308 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Xi скостыо служит плоскость исправляемой орбиты, уравнения, связывающие изменения координат с изменениями элементов, приобретают более простую и выгодную с точки зрения теории форму, и это может оправдать затрату труда на преобразование координат к новой системе. Исходя из этих соображений, М. А. Ковальский предложил способ улучшения орбит, в котором применяются координаты, связанные с положением тела на его орбите и с плоскостью орбиты, благодаря чему получение поправок элементов заметно упрощается [28]. Другой способ, вытекающий из той же основ- ной идеи, но отличающийся как по выводу, так и в конечных формулах, был разработан Титьеном и часто применялся на практике; он излагается и в курсах определения орбит [14, 36]. Способ, который будет дан ниже, считается иногда вариантом метода Титьена, но без достаточных основании, так как он не содер- жит характерного для метода Титьена получе- ния исправленных эле- ментов в два этапа. Обозначим через х, у, z прямоугольные гелиоцентрические ко- ординаты тела, отнесён- ные к системе, в кото- рой ось х направлена в точку восходящего узла исправляемой орбиты ось у — в точку орбиты с аргументом широты фиг- 24- ' а =90°, ось z — в север- ный полюс орбиты. Обо- значим далее G и g полярные геоцентрические координаты тела в системе осей, параллельных предыдущим, причём эти коорди- наты явятся в отношении плоскости ху тем же самым, что X и р в отношении эклиптики или а и о в отношении экватора. Мы будем иметь прежде всего р cosg cos G= х + Х, 'j Р cos g sin G=y + У, }- psing = z + Z, j (11.36) где X, Y, Z— координаты Солнца в той же системе. Координаты G и g должны быть получены из прямых вос- хождений и склонений светила. Нафиг. 24 Q— полюс экватора,
§ 91] ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В КООРДИНАТАХ В ПЛОСК. ОРБИТЫ 309 yV —полюс орбиты, Р — геоцентрическое положение тела, с = а)' —со дуга между точками Q' и Q. Из треугольника PQN находим, полагая G' = G + o, cos g cos G' = cos 6 cos (a— Q'), . j cos g sin G' = sin if sin 8 cos 1 cos 8 sin (a — <Q'), (11.37) sin g = cos i' sin 8 — sin i' cos 6 sin (a — f£/), j а для отыскания Z', Q' и <з в большинстве случаев придётся воспользоваться формулами 11 11 cos — Г sin— (Qz +a)=sin -Qccs —(г —г), cos i' cos 1 + a) = cos cos (« + ®). ; ; ; ; (н.зв) sin — 1' sm y (£?,' — -)=sin - Qsiny(i-:). sin — i' cos у (<$7/— a) = cos у <Q, sin (/4-s). Эти равенства получаются, если к треугольнику q при- менить формулы Гаусса. Иногда можно вычислить i', <Q/ и о по векторным элементам; для отыскания а понадобится о, кото- рое, если оно не дано непосредственно, можно также найти по векторным элементам (что уже не очень удобно). Продифференцировав равенства (11,36), найдём cosgdG— — ------dx-\-----dy, | • ? > (11.39) , sin ? cos G , sin ? sin G , , cos g , ! dg =-----------dx------------dy+—^dz. J Левые части этих уравнений могут быть выражены через dj, и do, проще всего следующим образом. Пусть на фиг. 25 Ро — наблюдённое, Р — вычисленное гео- центрическое место светила на не- бесной сфере. Рассматривая элемент поверхности сферы, мы можем счи- тать cos 8 da и d8 за координаты точки Ро в системе ; Prif в которой точка Р служит началом, ось $ на- правлена по небесной параллели в сторону возрастающих прямых вос- хождений, а ось 7)— к северному полюсу экватора. Точно так же cos gdG и dg явятся координатами чающейся от предыдущей лишь направлением осей, а именно, ось т)' направлена к северному полюсу орбиты. Угол между
310 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [ГЛ. XI направлениями Рг\ и Рт\', очевидно, равен углу F на фиг. 24 и. применяя обычные формулы для поворота осей, мы будем иметь cos g dG = cos F cos 8 dx -|- sin F do, dg = — sin F cos 8 dx + cos F do. (11.40) Для определения F обратимся опять к треугольнику PQN (фиг. 24), из которого найдётся cos g sin F = sinZ' cos (a — ft'), cos g cos F = cos I' coso + sin i' sin 8 sin (a — Q')« (11.41). Выразим входящие в уравнения (11.36) х, у, z через поляр- ные гелиоцентрические координаты г, и, В, отнесённые к топ же основной плоскости; у нас будет х —г cos В cos и, у =^г cos В sin и, j. (11.42) z = r sin В. J Имея в виду, что в левой части уравнений (11.39) стоят уклонения наблюдённых от вычислен- ных координат светила, мы должны считать, что х, у, z относятся к вычи- сленному положению све- тила, т. е. в выражениях (11.42) следует положить В = 0, после чего получится: # = rcosw, dx = cos и dr— г sin и da, y = rsinu, dy — sin и dr + г cos и du, j> z —0, dz = rdB. J (11.43) Пусть исправленная орбита наклонена к плоскости исправ- ляемой орбиты ху под углом I, далее, пусть на фиг. 26, изо- бражающей часть гелиоцентрической небесной сферы, Р есть гелиоцентрическое положение тела (согласно наблюдению), РР' — перпендикуляр, опущенный из Р на плоскость ху, п К — точка пересечения исправленной орбиты с этой плоскостью. Положим F^K = V и KP' = U, следовательно, и = V + U. Из эле- ментарного треугольника КРР' находим dB = Is\nU, dz = rl sin (а — Tz). (11.44)
§ 91] ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ В КООРДИНАТАХ В ПЛОСК. ОРБИТЫ 311 Очевидно также будет КР = КР' = U и, если мы желаем брать аргумент широты по исправленной орбите, мы должны сго отсчитывать не от точки как следовало бы, но от точки являющейся основанием перпендикуляра, опущенного из Q на исправленную орбиту, ибо тогда будет (^)K=^K = V и Uz=zV + U. Соответственно напишем м = и+ (*)!> где отсчиты- вается от точки (<QJ до перигелия. Нам придётся учесть это при определении поправки аргумента перигелия d<o. Та:к как dco слагается из дёух различных приращений, зависящих как от изменения положения точки перигелия, так и точки узла, мы будем иметь do) = do>i—(Q) = da>i — cosZ dQ. (11.45) Последнее равенство следует из элементарного треугольника (<Q) Qi (фиг. 26). Наконец, из элементарного треугольника К будем иметь после небольших упрощений I sin V = Q (<0,) = sin i d£l, 1 7 cos V = sin/cos 7 = dZ, <- (11.46) dz = г sin и di — r cos и sin i dQ. I Введём теперь результаты (11.43) и (11.46) в уравнения (11.39); это даёт 1 cos gdG = — [ — sin(G — и) dr + г cos (G — и) du], ? dg = — [cos (G — u) dr + r sin (G — u) du] + -j- ^in и di — cos и sin i d<Q). (11.47) Здесь следует положить d^=^dMo + tdV- + d^d(¥ + dWl- J Необходимо выразить входящие сюда частные производные в явном виде, что мы проделаем только для случая эллипса, пользуясь известными формулами эллиптического движения: Е — sinosin Е = Мо + уф — tQ), r = a(i- sin ф cos Е) = r+-^^v
312 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. XI tgy v = tg (45°+ у <p^)tgIff, г sin v = a cos <р sin Е, г cos v = a (cos Е — sin ф) . Дифференцируя по порядку четыре первые формулы (пер- вую и последнюю из них — логарифмически), найдём da 2 dti а 3 ’ (1 — sin 9 cos E) dE — cos о sinEdv= dMQ + (t —10) dp, dr = — da+ a sin © sin E dE — a cos © ccs E dv, a * ‘ ‘ dv dv ( dE sin v cos ® sin E и отсюда dE = у dMQ + — (t — £0) dp + sin v dv, (t — £0) a tgosinu— du — — acoscpcosb'cfo, r dv =----dv 4- a cos v dE = COS (p 1 1 a2 cos <p 7 . Zjt . X a2 cos э 7 . =-----+ (t - to) -----------da + + (P + r)sec ? sin v d<?- Положим 1 (11.49) = a tg © sin v = M, sin Af,, OMo ° 1 1 2 = (t — Z0)«tg©sino — ^=Pi sin p.2, dr = — a cos <p cos v — v1 sin <p2, = mMv a2 cos co --— Pl C0S P: dv ____a2 cos о dMQ = r r d [J. u/ dv z । x r -- = (p 4- r) sec q sin v = <px cos y.2, Al T c os (G — и -4 Л/2) = Mc, u^cos (G— ^ + p2)=pc, ©i cos (G — и + ©2) = фс , г cos (G — u) =a)e, Mr sin (G — и 4- Л/2) = M, u^sin (G —^ + [i2) =us, <p1sin(G — + <p2) = r sin (G — a) = <J\.
§ 92] СВОДКА ФОРМУЛ 313 После этого условные уравнения для поправок примут следующий вид: А- (Мс dMQ + р.,. du 4- с?е de? + сос d coj = cos g dG, — dMv + ^sd^ + <?s d? + o)s dcoj + + (r sin и di — r cos a sin i dQ) = dg. элементов (11.50) I J Подобные уравнения должны быть построены для всех нор мальных мест и решены по методу наименьших квадратов; об этом уже были сделаны некоторые замечания в § 89. Но решение данным способом будет проще. Во-первых, уравнения для zosgdG вовсе не содержат неиз- вестных di и dQ,; таким образом, решение нормальных уравне- ний соответственно упрощается. Во-вторых, четыре остальных неизвестных входят в уравнения для dg с коэффициентом sing, который не R . . превышает ySint, где R радиус-вектор Земли. В самом деле, из формул (11.36) и (11.43) следует, что sing= Д , но так как — Z есть координата Земли, соответствующая оси, перпендикулярной к плоскости орбиты тела, она, очевидно, не может быть больше 7?sinZ. Поэтому уравнения для dg не окажут существенного влияния на определение четырёх первых (не связанных с плоскостью орбиты) элементов из-за малости коэффициентов, если, как это будет в большинстве случаев, наклонение .орбиты невелико. Уравнения для cos g dG могут быть решены отдельно для отыскания dMQ, du, d? и du^, после чего найденные значения этих неизвестных подставляются в уравнения для dg, которые послужат для определения di и dQ. Таким образом, вместо системы 2т условных уравнений с шестью неизвестными нам придётся решить две системы по т уравнений с четырьмя, соответственно, с двумя неизвестными. Изложенный способ может с успехом применяться к боль- шинству малых планет и периодических комет. Кометы, дви- жущиеся по орбитам, близким к параболе, часто обладают зна- чительным наклонением. Для них главное преимущество изло-. женного способа теряется, и поэтому мы не будем разбирать формул, относящихся к употребляемым для этих орбит элемен- там: Т, q и е. § 92. Сводка формул И. Исходные данные Для ряда наблюдений или нормальных мест имеются t, а, 8, cos о (ао—ас), 8О — 8С. (I) При точных вычислениях ао — ас и 80 —о. должны быть полу-
314 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. NJ чены с учётом возмущений. Элементы исправляемой орбиты должны относиться к тому же равноденствию, что и а и о. Вычисления ведутся с четырьмя или пятью знаками. В. Переход к экваториальным элементам 11 1 1 } cos у i’ sin у Щ + с) = sin - cos у (i — г), 11 11 cos— I cos у (Q' + о) = cos у Q cos— (i + г), sin у i' sin у (Q' — о) = sin sin у (i — e), sin-li'cos у (££' — c)= cos ~ sin у (i 4-e). , С. Преобразование координат G'-G + a, cos g cos G' = cos 8 cos (a — <Q'), cos g sin G' = sin if sin 8 + cosZ' cos 8 sin (a — <Q/), sing = cosZ' sin 8 — sin i' cos 8 sin (a — ЭД')> cosgsin F = sinZ' cos (a — Qz), cos g cos F = cosZ' cos 8 + sin i sin 8 sin (a— Qz), zosgdG = cos F cos 8 dx 4- sin F d%, dg~ — sin F cos 8 dx + cos F d8. D. Производные от координат no элементам Мг sin М2 = a tg ср sin и, л/ 71 г Cl2 COS Ф MY cos Л/о = ----- , г • / ч 2г sin р.2 = (t — tQ)a tg ср cos v —уу z, ч a2 cos а Hl cos [X2 = (t — t0) -, sin cp2 = — a cos cp cos v, <$>! cos = (p 4- r) sec <p sin v, Mc = cos (G — и + Л/2), p.c = p.icos (G~ и + р2), ?c = ?i c°s (G — m + ?2), oc —r cos (G— u), g2-= [1,58203]: p.0 = Ms = sin (G — и + M, fi, = Uj sin (G — и + p,2) ?s = <Pisin (G —a + <p3) ws = r sin (G — u), [5,13833] :<x".
315 ПРИБЛИЖЁННОЕ ИСПРАВЛЕНИЕ ОРБИТЫ S 03] Контроль: tg Мг = tg <р sin E <j.c = Mc ^sin(G-w), ps = /¥s(i! — Z„) — ^cos(G-u), о ==a [sin E cos (G — u) + cos <p sin (G —<d)], o = a[sin E sin (G — u) — cos ф cos (G — cd)]. ^dM0 + ^d^+ + ' ^&2^-MsdM0 [bsda- ? s ° p'S' . rcos^ . +----- sin и di — ? - da^ = cos g dG, sin ? sin * 7 —p <Ps --------+ 7* COS °" ——- cos и sin i dF^~dg. (V) E. Определение поправок элементов Решение уравнений (V) производится в согласии с указа- ниями в § 89 и в конце § 91. После отыскания den и dQ вычисляется dco = dcDi — cos i dQ. (VI) По исправленным элементам вычисляются геоцентрические положения светила для моментов нормальных мест. Найден- ные уклонения cosoda и do должны равняться в пределах точности вычислений величинам cos о da = cos F cos g dG — sin F dg, db = sin F cos gdG+ cos F dg, где cos dG и dg —невязки условных уравнений после подста- новки значений неизвестных. В остальном см. § 89. § 93. Приближённое исправление орбиты Если при исправлении орбиты не требуется большой точ- ности, вычисления могут быть значительно упрощены. Число малых планет столь велико, что нет возможности следить с полной точностью за движением всех планет, даже если бы имелось достаточное количество наблюдений. Однако, если пользоваться предварительной орбитой, расхождения эфе- мериды с наблюдениями уже через пару лет могут достигнуть таких величин, что планета может быть потеряна, как это часто и бывает на самом деле. Изложенный цыше способ можно применить для быстрого исправления орбит малых планет, причём получаются настолько надёжные элементы, что они могут обеспечить уверенное вычисление возмущений и отыска- ние планеты на ряд лет вперёд. В момент оппозиции, если считать её в отношении плос- кости орбиты, G = u. Если наклонение невелико, это будет
316 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. X! почти справедливо и для оппозиции по прямому восхождению. Выбирая из наблюдений, принадлежащих различным оппози- циям (образование нормальных мест в подобном, случае не имеет смысла), такие, которые ближе всего к моментам оппозиций, мы можем положить G = u. Кроме того, при умеренных накло- нениях можно считать cosg=l. Почти всегда можно ограни- читься только уравнениями для cosgdG, а уравнения для c/g не составлять, так как обычно в исправлении i и Q нет необ- ходимости. Действительно, если бы эти элементы оказались обременён- ными значительными погрешностями, вряд ли удалось бы на- блюдать планету в четырёх различных оппозициях (для исправ- ления орбиты, очевидно, требуются наблюдения не менее, чем в четырёх оппозициях). Вследствие сделанных упрощений оказывается возможным табулировать многие из необходимых величин,. что и было выполнено М. Ф. Субботиным [13]. Предполагается, что вычис- ление проводится с помощью этих таблиц; впрочем, и при их отсутствии оно не представит затруднений. Значения экваториальных элементов i' и Q'. могут быть взяты из таблиц по аргументам i и <Q; здесь достаточно точ- ности до 1°. Полагая cosg = l, мы видим, что sin F в первом уравнении (11.40) определяется только через посредство na—Q', что позволяет табулировать sin F и cos F по этим аргу- ментам. В большинстве случаев можно поступать ещё проще: принять cosF=l, вследствие чего можно взять вместо cos g <7(7 прямо cosBrfa, и необходимость отыскания экваториальных элементов и угла F отпадает. Коэффициенты условных уравнений также упрощаются и вычисляются по следующим формулам (неизвестные и правые части выражаются в градусах): М. Р 7 a2 cos ? а , <?е р +г =--------- = '----sec ср sin v = рГ р 'м р р т a f л , г \ . а , = + - J COS ® Sin __* х Мс сос г а г а — (^~^о) р > р у ~ у'7 “ 7 (11.51) Функции /Л1, и /<о зависят только от двух аргументов, и таблицы М. Ф. Субботина дают их по аргументам М и Составив условные' уравнения вида M±dM<)+ dp. + + <2(0 = 003gdG, (11.52) решают их по способу наименьших квадратов. Если для ис- правления орбиты привлекаются четыре оппозиции, уравнения (11.52) решаются непосредственно. Такой способ исправления
§ зд ПРИМЕР 317 ( рбпты по четырём оппозициям часто применяется на практике. Для контроля вычисляются с четырьмя знаками места планеты для моментов использованных наблюдений. Если а представ- ляются удовлетворительно, это же обычно относится и к о. При больших уклонениях по а (если они не обязаны промахам в наблюдениях) можно попробовать улучшить результат вто- ричной подстановкой получившихся уклонений в условные уравнения и новым их решением. Если при удовлетворительном представлении по а остаются заметные разногласия по 8, необ- ходимо улучшить I и Q. Для этого можно прибегнуть к фор- мулам для dg, выведенным выше, или перейти на способ вари- ации геоцентрических расстояний, однако подобную работу вряд ли часто придётся делать. Для вычисления коэффициентов (11.51) больше трёх знаков не требуется. § 94. Пример Для периодической кометы Брукса было получено 34 позиционных наблюдения в сё появлении в 1925 г., 52 наблюдения—в появлении в 1932 — 1933 гг. и 31 наблюдение — в появлении в 1939 — 1940 гг. При определении окончательной орбиты из этого материала все наблюдения были по возможности заново обработаны. Помимо контроля редукцион- ных вычислений (параллактические множители), были заново выведены положения и собственные движения • звёзд сравнения в системе «General Catalogue» [20] с использованием для этой цели всех доступных каталогов звёзд. Фотографические наблюдения были по большей части опублико- ваны без указания координат звёзд сравнения; в таких случаях были внесены систематические поправки использованных наблюдателями звезд- ных каталогов и, в частности, для некоторых фотографических ката- логов Карты неба поправки к системе GC были найдены непосред- ственным сравнением положений ряда звёзд в этих каталогах и в GC, что было сделано специально для данной цели. Все наблюдения, произ- ведённые в разные появления, были сравнены с точными эфемеридами я в итоге были образованы следующие нормальные места: № О7* Вс. вр. а $ Равпод. 1 1925 сент. 23 349°40'14",10 - 3°48' 3",36 1925,0 2 окт. 13 348 58 33 ,85 — 6 3 35 ,60 3 нояб. 12 353 3 17 ,43 - 6 27 43 ,58 4 дек. 10 1 57 13 ,50 - 3 38 25 ,82 5 1932 окт. 1 И 3 38 ,57 + 2 6 29 ,05 6 окт. 27 9 30 33 ,74 - 0 51 30 ,92 7 дек. 8 14 46 22 ,79 + 0 3 15 ,48 8 1933 янв. 20 29 22 0 ,06 4- 6 7 56 ,96 9 март 22 56 40 55 ,54 4-15 50 46 ,43 10 1939 июнь 20 3 14 8 ,96 4- 3 59 3 ,81 1950,0 11 авг. 19 27 32 31 ,39 4-10 52 32 ,31 12 сент. 14 33 30 3 ,92 4-10 35 52 ,20 13 окт. 12 33 51 21 ,22 4- 7 50 30 ,12 14 нояб. 5 31 21 49 ,91 4- 5 8 49 ,06 15 дек. 11 31 12 59 ,24 4- 4 43 42 ,77 16 1940 янв. 4 35 35 27 ,87 4- 6 51 57 ,59
318 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. XI № Возмущ. cos dd а £ 1 -0",71 —0",23 + 0",57 - 0",49 2 -0 ,23 -0 ,09 - 0 ,22 - 0 ,45 3 -0 ,00 0 ,00 + 0 ,66 + 0 ,94 4 -0 ,11 -0 ,06 - 2 ,56 + 0 ,31 5 0 ,00 0 ,00 - 0 ,74 - 1 ,52 6 -0 ,27 -0 ,11 + 0 ,03 + 0 ,26 7 -1 ,50 -0 ,60 + 1 ,09 + 1 ,67 8 — 2 ,86 -1 ,07 + 1 ,57 + 0 ,49 9 -3 ,94 -0 ,94 - 0 ,02 - 2 ,75 10 -0 ,75 -1 ,15 + 147 ,26 + 42 ,72 11 -1 ,13 -0 ,47 + 222 ,54 + 57 ,52 12 -0 ,11 -0 ,04 + 273 ,46 + 70 ,91 13 -0 ,48 -0 ,14 + 316 ,34 + 87 ,06 14 — 2 ,10 -0 ,46 + 305 ,69 + 86 ,46 15 -5 ,26 -1 ,13 + 226 ,65 +60 ,73 16 — 7 ,48 -1 ,67 + 178 ,26 + 48 ,84 При сравнении наблюдений с эфемеридой, разумеется, учитывали параллакс и аберрацию; последнюю следующим образом: из моментов наблюдений вычитали аберрационное время, после чего наблюдения сравнивали с эфемеридными координатами, от которых предварительно была отнята аберрация неподвижных звёзд (см. § 30). Наблюдённые а и 5 нормальных мест были приведены за прецессию к нормальным равно- денствиям. В таблице даны значения возмущений координат от бли- жайшей оскуляционной эпохи до моментов нормальных мест, вычислен- ные в прямоугольных координатах с промежутками в 20 дней для каж- дого соответственного периода видимости кометы, причём было принято во внимание действие Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна. Поль- зуясь этими значениями возмущений, наблюдённые координаты сравнили с вычисленными по оскулирующим исправляемым элементам; результаты сравнения также даны в таблице нормальных мест. Исправляемые эле- менты таковы: Элементы I Эпоха и оскуляция Вс. вр. 1925 нояб. 9,0 1932 окт. 3,0 1939 сент. 24,0 Mo 1° 1'26",88 359° 4'24",60 1°12'12",59 (1) 195 42 14 ,71 195 49 52 ,30 195 40 56 ,70 Q 177 25 10 ,11 177 20 55 ,33 177 42 23 ,63 i 5 33 11 ,51 5 32 54 ,73 5 32 47 ,28 <P 29 9 47 ,71 29 5 5 .27 29. 4 58 ,42 И 512",80814 511,16517 510",60277 Равиод. 1925,0 1925,0 1950,0 Эти элементы представляют собой одну и ту же систему и отлича- ются на значения возмущений между соответственными эпохами оску- ляции. Возмущения были вычислены по способу вариации элементов с теми же интервалами и от тех же планет, что и выше. Приведём ещё прецессию эклиптикальных элементов от равноденствия 1925,0 до 1950,0 Дсо _ б", 85 AQ +21'3", 45 Ai - 11",75
§ 94] ПРИМЕР 319 Производные от координат по элементам орбиты вычислялись с неко- торыми отклонениями от выведенных нами формул. Вместо поправок эклиптикальных элементов, определяющих расположение орбиты в про- странстве, отыскивались повороты орбиты dp, dq, ds около осей, напра- вленных соответственно в перигелий исправляемой орбиты, в точку орбиты, где v = 90°, и в полюс орбиты. Легко видеть, что ds = da>1', далее допустим, что на фиг. 26 точка К совпадает с перигелием, тогда мы можем положить в формулах (11.46) I = dp, 7 = о>, что даст dp sin со = sin i dQ, dp cos <o = di. Полагая затем, что в точке К истинная аномалия равна 90°, найдём dq cos со = sin i dQ, — dq sin co = di. Полное изменение эклиптикальных элементов i и Q сложится из влияния обоих поворотов dp и dq\ окончательно будет di = dp cos со — dq sin со, sin i dQ = dp sin co + dq cos co, (11.53) d<o = ds — cos i dQ. Если подставить выражения (11.53) в последние члены уравнения для dg (11.50), эти члены преобразуются к следующему виду: л dg= ... + —(г sin v dp — г cos v dq). (11.54) Определив dp, dq, ds, мы можем найти при помощи (11.53) значе- ния di, dQ, dm. Эта замена переменных (которая применяется нередко) имеет почти только формальный характер и гораздо существеннее другое дополне- ние к обычным формулам. Элементы I получены из появлений кометы в 1925 и 1932— 1933 гг. и за этот период времени удовлетворительно представляют наблюдения. Однако они значительно отклоняются от наблюдений в 1939 — 1940 гг., и бесполезно искать такую систему из шести элементов, которая могла бы представить все три появления ко- меты. Этим подтверждается уже ранее установленный факт, что комета Брукса имеет вековое Ускорение движения (как и комета Энке). По- этому в качестве первого приближения к неизвестному закону движе- ния кометы было принято, что среднее суточное движение и угол эксцентриситета изменяются пропорционально времени, вследствие чего будут иметь место уравнения <Р = ?о+ *о)> М = Мо 4- н0 (г - г0) + н' (t - г0)2. Первое уравнение (11.59) может быть теперь написано так: cosgdG = cosgQ—dM0 + ^-<0+—+ —d?0 +-,-f + ..J = Г dG , fdG da dpi , dG dM\ , , C°*? {dModM° + \J>a dy- dv0+dM d|J° + ('dG da dv dG dM\ dG dv , dG d’f . , , 1 \da dp. dp.' dM d^J do d?0 d? do' ? ’ * J
320 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Х( Из предыдущих уравнений можно подставить значении некоторых частных производных, после чего получится f 3G [ 0G да z ч dG "I , cos^G = cosg j^M0 + [^ ^ + ^о + Г z х dG да z dG 1 , dG 7 dG 1 Сопоставляя оба выражения для cosg’dG, мы легко находим про- стую формулу, позволяющую вычислить новые коэффициенты через уже известные: , dG j dG , COS gdG = cos g dMQ + cos g — dy.o + Г Cz $ (j ”1 + (t — to) I 2cosSj]T - C - Jo) cos s эм J / + 5G , , _ DG , + cos J-(*-*<>) cosg — /+ ... Аналогичное выражение найдётся для d%. Приведём вычисление коэффициентов условных уравнений для одного из нормальных мест. Некоторые исходные величины были заимствованы из вычислений эфе- мериды. Исходная дата £О = 1932, окт. 3,0 Вс. вр. Вычисления велись в две руки, поэтому контрольные формулы (которые лишь поверхностно контролируют вычисления) LHe вычислялись. е = 23°26',7 in., cos — I 21 I . COS — I ’jsin — (Q' + «) 9,99'46 sin V 9,4875 i = 5 32 ,8 ' COS у (SI' +c) 8/2871 cos i' 9,9875 SI = 177 42 ,4 Sin у I ' sin 2- (SI' — c) 9,1918/z a 0,5613 О) = 195 49 ,9 sin 1 i' cos 2- (SI’ -a) 7,6997 cos <p 9,9415 sin yfi 9,9999 J (^' + °)= » 88°52',6 tg? 9,7452 cos 2- SI 8,3912 - 88 9',3 a cos <p 0,5028 sin у (i + e) 9,3185 G = 177 Г,9 a tg<p 0,3065 cos e) 9,9859 • 1 •/ sin у I 9,1920 P 0,4443 . 1 ,. . sin - (t- e) 9,1919 n cos 9,9947 2,7081 1 /• 4 cos — (t — e) 9,9947 i' = Sl' = (o' = 17°54',0 0 43,3 12 42,8 2 3jx 2,4302 Эти вычисления делаются один раз для всех нормальных мест, относящихся к данному появлению; дальнейшие вычислен^ проводятся для каждого нормального места в отдельности; они велись для всех мест одновременно параллельными столбцами на нескольких листах по порядку.
§ 94J ПРИМЕР 321 t 1940 яив. 4,0 (t— t0) Mi sin M2 3,6091 2649,0 2r — to r sin v r cos V 3,4230 0,1925 0, 1479 3ц Hi sin p2 2,752In 3,5336 v = r a = $ = 47°56',3 0,3219 35’35',5 6 52 ,0 Hi cos |i2 Hz = H2 + G’ — u' = cos(|i2 + G' — u') 4,1652 13° 8',8 -12 12 ,3 9,9901 P *-Q'= 0,1795 34’52',2 Hi sin (pt2 + G' — u') 4,1767 9,3252га sin 5 9,0776 He 4,1668 cos 5 9,9969 Hs 3,5019га sin G-Q') 9,7571 P+r 0,6884 COs(a-Q') 9,9141 9i sin <?2 0,3288га I 8,5652 9i cos <p2 0,6175 II 9,7325 92 = - 27’13', 3 cos g sin G' cosg cos G' 9,7611 9,9110 92 + G' — uf = -52 34 ,4 G' = 35’18',0 cos (?2+G' ~ uf) 9,7837 III 9,0561 9i 0,6685 IV 9,2416га sin (?2+G' - u') 9c 9,8999га 0,4522 sin g 8,7827га 9 s 0,5684га cos g V 9,9992 9,9754 cos (Gf — u') 9,9560 VI 8,3223 sin (G' — u') 9,6316га cos g sin F 9,4017 “>c 0,2779 cos g cosF 9,9849 0>s 9,9535га sin F .9,4925 cos g dG : dM0 0,5714 cos F cos 5 dx 9,9852 + 178",26 cos g dG : dy.o 3,9873 dd + 48 ,84 2 cos gdG: dp.o 4,2883 cos 5 dx 2,2510 cos g dG : dM0 3,9944п d$ 1,6888 3,9800 VII 2,2367 cos gdG : dy.’ 7,4930 VIII 1,0913 cos gdG'. d?0 0,2727 cos g dG IX 2,2667 1,6535га cosgdG'. dt/ 3,6957 X 1,6745 cos gdG : ds 0,0984 dg 0,3485 - sin g: p 8,6932 a : r 0,23946 dg : dMQ 8,6059га sin v cos V 9,870 9,8269 dg : dp.Q 2,1051га u' = 60’39', 1 2dg: dp,0 2,496U G' — u' = -25 21 ,1 -(t- t^dg' dM0 2,0289 MY sin M2 0,1771 S 2,1698га Мг cosM2 0,7422 dg : d/ 5,5928га M2 = 15’13',6 , d'g : d'Po 9.1716п M% ~b G' — u' = -10 7 ,5 dg : dy' 2,5946га COS (M. + G'-u') 9,9932 0,7577 dg: ds, 8,5567га Sin(Af2 + G' — u') 9,2450га cos g: p 9,8197 0,7509 dg-.dp 0,0122 M8 21 А. Д. Дубяго 0,0027га dg : dq 9,9676га
322 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. Xi Так вычислили коэффициенты всех 32 условных уравнений, затем, принимая для всех уравнений одинаковый вес, ввели новые переменные я правые части путём замен: 0^== [0,86] dM0, я2 = [4,24] dp.o, х3 = [7,651 ц' я4= [0,35] dp0, х5 = [3,76] <р', xQ = [0,34] dst х7 = [0.02] dp, х3 = [0,34fdg’ / = [2,52] 1*, после чего мы имеем следующие уравнения, приведённые к численной однородности: Хг Х% #3 +0,9196 -0,9872 +0,9890 +0,8)03 —0,9114 +0,9114 + 0,6781 -0,7228 +0,7188 + 0,5453 -0,5761 +0,5679 +0,9790 +0,0003 0,0000 +0,9057 +(У,0022 0,0000 +0,6237 +0,0067 -0,0001 +0,4259 +0,0110 +0,0001 +0,2716 +0,0145 +0,0006 +0,4155 +0,4330 +0,4209 +0,6382 +0,6797 +0,6755 +0,7820 +0,8377 +0,8375 + 0,9122 +0,9802 +0,9828 +0,8890 +0,9565 +0,9603 +0,6598 +0,7132 +0,7191 +0,5145 +0,5589 +0,5663 -0,0007 +0,0006 -0,0005 -0,0112 +0,0108 -0,0096 -0,0208 +0,0202 -0,0185 -0,0165 +0,0159 -0,0143 +0,0002 -0,0006 0,0000 -0,0096 —0,0020 0,0000 -0,0144 -0,0019 -0,0001 -0,0047 -0,0009 -0,0001 0,0900 0,0000 0,0000 -0,0069 -0,0062 -0,0052 -0,0127 -0,0124 -0,0112 —0,0038 -0,0037 -0,0034 +0,0076 +0,0070 +0,0058 +0,0026 +0,0006 -0,0016 -0,0075 -0,0100 -0,0121 -0,0056 -0,0073 -0,0088 #4 Х& Х9 -0,9865 +0,9852 -0,8021 +0,7947 -0,3966 +0,3884 -0,0336 +0,0325 -0,1340 +0,0091 + 0,0263 +0,9002 + 0,3371 +0,0387 +0,5857 +0,0248 + 0,7435 +0,0492 -0,4226 -0,4039 + 0,1680 +0,1642 +0,5905 +0,4940 + 0,7894 +0,7876 + 0,8776 +0,8839 +0,8502 +0,8684 +0,8371 +0,8626 -0,0054 +0,0054 -0,0494 +0,0489 -0,0781 +0,0764 -0,0723 +0,0700 -0,0318 0,0000 -0,0946 -0,9039 —0,0931 -0,0024 -0,0419 -0,0918 +0,0012 +0,0001 + 0,0488 +0,0466 +0,0527 +0,0515 + 0,0160 +0,0158 -0,0521 -0,0519 -0,1038 -0,1046 -0,0998 -0,1020 -0,0663 -0,0683 + 0,9587 + 0,8686 + 0,6633 + 0,5296 + 0,9806 + 9,9)39 + 0,6240 +0,4580 +0,3658 + 0,4291 +0,6242 +0,7812 +0,9374 + 0,9275 +0,7069 + 0,5733 -0,0004 -0,0095 -0,0229 -0,0206 + 0,0007 -0,0122 -0,0226 -0,0109 + 0,0003 -0,0139 -0,0149 -0,0039 + 0,0053 -0,0059 -0,0206 -0,0165 -0,6426 -0,3966 + 0,13)8 +0,3924 -0,1431 +0,2750 + 0,6645 + 0,7670 +0,7482 -0,6501 -0,3305 -0,0218 + 0,4241 + 0,7670 + 0,9822 +0,9822 ^7 +0,0012 -0,0010 + 0,0028 -0,0071 -0,0035 +0,0003 +0,0046 + 0,0050 -0,0015 + 0,4628 + 0,6940 + 0,8531 +0,9910 + 0,9594 + 0,7086 + 0,5581 -0,9128 -0,0019 — 0,8915 -0,0011 -0,7428 +0,0021 -0,5822 +0,0033 -0,9788 -0,0037 — 0,9143 +0,0007 -0,6173 +0,0938 -0,3679 +0,0001 -0,1599 -0,0082 -0,3842 -0,0140 -0,6939 -0,0175 -0,8433 -0,0070 -0,9258 +0,0080 -0,8535 +0,0071 - 0,5891 -0,0050 -0,4242 +0,0067 Из этих условных уравнений были получены обычным способом нор- мальные уравнения; поверка производилась при помощи суммового урав- нения (оно здесь не приведено). Для первых 16 условных уравнений соответствующие нормальные уравнения будут: xi +8,2627 -"з + 1,2994 +6,7079 хз +6,2586 + 1,4995 +6,7087 + 1,4927 + 5,0683 + 1,0484 +6,0774 +4,7371 + 1,^745 + 5,^871 + 1,5925 + 5,)904 +8,4522 + 1,3856 +6,4226 + 1,667) +4,9286 + 8,6620 I + 3,8136 +4,^949 +4,0972 +3,0445 + 3,07'5 +3,9377
§94] ПРИМЕР 323 Из них были найдены значения неизвестных и обратных весов X1 -0,06199 Qu 105,086 X g +0,51511 Q22 0,54332 X3 +0,52295 Q33 1,28299 Xl -0,01402 Qu 0,74697 X5 -0,02500 Q55 1,16455 x$ +0,06186 Qee 103,093 Неизвес1ные были подставлены во все условные уравнения; для первых 16 уравнений сумма квадратов остаточных уклонений будет [до] = 0,000241, для сравнения приведём ещё [И] = 4,139840 и [ZZ6] = 0,000236, последняя величина согласуется с [w] в пределах точности вычислен ний. В результате подстановки неизвестных во вторую группу из 16 уравнений получились условные уравнения для х7 и х8, для которых достаточно привести правые части, так как коэффициенты их уже даны выше. Эти новые правые части будут (по столбцам): —0,0019 —0,0038 —0,0082 —0,0004 —0,0913 —0,0006 —0,0058 4-0,0041 + 0,0023 +0,0040 —0,0031 +0,0033 + 0,0037 +0,0005 —0,0027 +0,0132 Выпишем решение нормальных уравнений для я7 и х8, которое было проделано по полной (так называемой «астрономической») схеме. xi X3 I (xt) (^e) + 5,5937 -1,9342 +0,0250 I + 1,0000 I E + 1,09000 -0,34578 + 0,00447 + 0,17877 1 -1,9342 +8,3075 -0,0032 0,0000 — 1,9342 + 0,6688 -0,0086 -0,3458 S + 3,6595 +6,3733 + 0,0218 + 1,0000 + 3,6595 — 1,2654 + 0,0164 + 0,6542 + 7,6387 + 0,0054 I + 0,3458 I +1,00001 E + 1,00000 + 0,00071 | + 0,04527 1 +0,1309 1 S + 7,6387 + 0,0054 + 0,3458 +1,0000' + 7,6387 + 0,0054 + 0,3458 +1,0000 Мы получаем: * X, +0,00472 Q„ 0,19442 [ll ] 0,000375 +0, 00071 Q38 0,13091 [ZZ8] 0,000258 [1ГО] 0,000258 были вычислены Весовые коэффициенты л „ ____ сона [7]; перемножаемые величины в столбцах (х7) и (я8) отчёркнуты справа. Возвращаясь к прежним неизвестным и к секундам дуги, нахо- дим поправки элементов и их средние ошибки. Для получения средних ошибок необходимо знать среднюю ошибку единицы веса, она равна + 1Д.499 и вывод её приводится далее. Для получения средних ошибок i служат формулы по правилу Н. И. Идель- ef = COS2 + sin2(D8g, £2q = cosec2 i (sin2 o)8p+ cos2 <oe|), 8 J, = si + cos2 is2 q 21*
324 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОРБИТЫ [Гл. XI Мы имеем <Ш0 -2",83 ± 2",18 ds + 9",36 ±6",96 +0,00932 ± 0 ,00306 dp + 1 ,50 ±0 ,63 И' +3878 • 10-9 ±38 • 10-» dq +0 .,10 ±0 ,25 dfo -2,09 ± 0 ,58 do> +14 ,55 ±7 ,59 f' -1439 • 10-» ±281 • 10-» dQ - 5 ,22 ±3 ,04 di - 1 ,41 ±0 ,60 После этого могут быть даны исправленные элементы орбиты кометы Брукса Элементы II Эпоха и оскуляция Вс. вр. Г 925 нояб. 9,0 1932 окт. 3,0 1939 сент. 24,0 Мо 1° 1'23",93 359э 4'21",77 1°12'59",93 U) 195 42 29 ,26 195 50 6 ,85 195 41 И ,25 Q 177 25 4 ,89 177 20 50 ,31 177 42 18 ,41 i 5 33 10 ,10 5 32 53 ,32 5 32 45 ,87 <? 29 9 49 ,27 29 5 3 ,20 29 4 52 ,68 Н 512",79841 511",17499 510",63234 н' <р' Равнод. 1925,0 -г3878" • 10-9 —1439 • 10"6 1925,0 1950,0 Окончательным контролем вычислений является представление нор- мальных мест исправленными элементами. При вычислении представле- ний следовало иметь в виду, что теперь у нас не обычная кеплеррва орбита, но что |1 и подвержены вековым изменениям. Для момента каждого нормального места должны быть вычислены М, ц (а) и ® но формулам, которые даны выше. Поэтому было удобнее не вычислять для каждого места Ах, ... , Ве, а пользоваться величинами Р и Q, умно- жая их на a(cosZ£ —е), соответственно на a cos ? sin Е. Остаточные уклонения условных уравнений после подстановки значений неизвест- ных были превращены в секунды дуги и приведены к экваториальным координатам. В итоге имеем представление нормальных мест по услов- ным уравнениям и непосредственно элементами орбиты, причём в послед- нем случае, конечно, были приняты во внимание приведённые выше возмущения координат. Нормальные места По условным cos о dj. уравнениям d§ По*окончательным элементам cos о da da 1 + 0"ч, 15 4-0",63 4-0",22 4-0",69 2 -0 ,23 + 0 ,17 -0 ,19 + 0 ,26 3 + 1 ,04 + 1 ,ю 4-0 ,93 + 1 ,04 4 — 2 ,12 + 0 ,08 -2 ,16 +0 ,03 5 -1 ,53 -1 ,32 -1 ,53 -1 ,34 6 -0 ,06 -0 ,05 4-0 ,04 -0 ,07 7 + 1 >87 + 1 ,04 4-1 ,76 + 0 ,99 8 +2 ,22 -0 ,39 4-2 ,13 -0 ,46 9 -0 ,48 -3 ,98 -0 ,54 -4 ,01 10 + 1 ,19 -0 ,44 4-1 ,07 Э ,58 И -0 ,50 -0 ,56 -0 ,52 -0 ,67 12 + 1 ,20 -0 ,38 4-1 ,09 -0 ,59 13 + 0 ,60 -0 ,47 4-0 ,56 -0 ,71 14 -1 ,19 + 0 ,05 -1 ,17 -0 ,15 15 -1 ,23 -0 ,65 -1 ,11 -0 ,65 16 + 0 ,47 4-3 ,17 4-0 ,48 +3 ,07
g 94] ПРИМЕР 325 Сумма квадратов непосредственно полученных уклонений состав- ляет 53",92, откуда по формуле е0= ’ где т-число уравне- нений, а т -- число неизвестных, следует значение средней ошибки единицы веса, которое уже было использовано выше. Между обоими рядами уклонений нет полного согласия, однако обнаруживающаяся систематическая разность по склонению в третьем появлении кометы хотя и несомненно реальна, но так незначительна, что дальнейшее исправление элементов не имеет смысла и полученную орбиту можно считать окончательной. Причина указанного расхождения очевидна: уклонения исправляемой орбиты от наблюдений в третьем появлении кометы были слишком велики, вследствие чего связь поправок элементов и изменений координат не была в достаточной мере линейной. Кроме того, правые части условных уравнений (исходные разности координат) следовало бы, собственно говоря, также привести к нормальным равно- денствиям, так как сравнения наблюдений с эфемеридами производились в координатах, относящихся к равноденствиям годов наблюдений. Можно утверждать, что орбита удовлетворительно согласуется с наблюдёнными местами, о чём говорит и небольшая средняя ошибка единицы веса, т. е. одной нормальной координаты, так как все нор- мальные места входили с весом, равным единице. Более заметные раз- ности по склонению для 9-го и 16-го нормальных мест находят своё объяснение в том, что эти места были образованы в каждом случае только по двум наблюдениям одной и той же обсерватории, причём они падают на самый конец наблюдательного периода, когда комета была около 16-й величины. Другая причина может быть в том, что принятая нами зависимость элементов |i и tp от времени несомненно лишь весьма грубо отражает действительность, и погрешность наших допущений наиболее скажется для крайних по времени (в данном появлении) мест. Здесь можно повторить замечание, сделанное Н. И. Идельсоном в 1934 г. по поводу кометы Энке [6], а именно, что, вводя вековое ускорение, мы, собственно говоря, не можем утверждать, что невозмущённое дви- жение. совершается по законам Кеплера, следовательно, пользуясь тем не менее формулами эллиптического движения в их обычном виде, мы поступаем не совсем логично. Конечно, это происходит по необходимо- сти, так как закон действия силы, вызывающей отклонения движения кометы от гравитационной теории, нам неизвестен. Однако можно далее показать, что, какова бы ни была эта неизвестная сила, если она действует вблизи перигелия орбиты (что весьма вероятно), то между значениями р/ и <?' существует определённая зависимость, которая достаточно хорошо удовлетворяется найденными нами числами. Но мт здесь не будем исследовать этот вопрос.
ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ § 95. Введение В настоящее время стало весьма вероятным, что подавляю- щее большинство наблюдаемых нами метеоров принадлежит солнечной системе. Определение орбит, которые метеоры, а также болиды, описывают вокруг Солнца, опирается на наблю- дения небольшой части их траектории, которую они пробегают в нашей атмосфере, перед тем как закончить своё существо- вание в качестве самостоятельных небесных тел. Метеор на- блюдается нами в течение очень короткого времени, причём соответствующий отрезок его пути может рассматриваться как прямолинейный. Если мы сможем получить из наблюдений скорость метеора по величине и направлению, задача отыска- ния его орбиты будет решена, ибо координаты метеора отно- сительно Солнца известны: они определяются положением Земли в момент наблюдения. Направление движения метеора относительно Земли может быть задано координатами точки радианта на небесной сфере. Именно, радиант представит пе- ресечение с небесной сферой продолженного назад прямоли- нейного пути метеора. Если наблюдался поток метеоров, ра- диант отыскивается как точка пересечения продолженных на- зад видимых путей отдельных метеоров. Точка радианта мо- жет быть найдена и в том случае, когда наблюдался всего один метеор, но из двух различных мест на земной поверх- ности, так как тогда искомую точку даёт пересечение обеих видимых траекторий. Определение из визуальных наблюдений сколько-нибудь надёжных значений для скорости метеоров крайне затруднительно (если не сказать — невозможно) из-за систематических ошибок, свойственных этому роду наблюдений, и лишь фотографические наблюдения со специальными приспо- соблениями для регистрации скоростей дают достоверные ре- зультаты. Благодаря притяжению Земли невозмущённая траектория метеора искривляется по направлению к центру Земли, и в
§96] ВЫЧИСЛЕНИЕ ПУТИ МЕТЕОРА В АТМОСФЕРЕ 327 координаты радианта должна быть внесена соответственная поправка. С другой стороны, вследствие сопротивления воздуха должно замедляться движение метеора, и определяемая скорость его окажется меньшей, чем она была до вступления метеора в земную атмосферу. Учёт этой поправки затруднителен из-за недостаточности надёжных наблюдений скорости и теоретиче- ской сложности вопроса. По некоторым данным, полученным из фотографических наблюдений, можно полагать, что влияние торможения метеоров в воздухе на определение первоначаль- ной скорости довольно значительно. Если наблюдения не позволяют найти скорость метеоров, орбита их все-таки может быть вычислена. Действительно, ес- ли считать полуось орбиты заданной заранее, нет необходи- мости знать абсолютное значение скорости. Полуось орбиты может считаться известной, когда метеорный поток связан с той или иной периодической кометой. При отсутствии подоб- ных данных можно принять орбиту за параболу. § 96. Вычисление пути метеора в атмосфере Для отыскания траектории отдельного метеора или болида в земной атмосфере можно воспользоваться наблюдениями его видимого пути из двух или нескольких пунктов. Точные ре- зультаты могут быть получены только из фотографических наблюдений, а визуальные определения гораздо менее надёжны и часто обременены большими систематическими ошибками. Критерием тождественности метеора, наблюдавшегося из раз- личных пунктов земной поверхности, является одновременность наблюдений. Если пункты недалеки друг от друга, видимые пути метеора не будут слишком отличаться; кроме того, для отождествления метеора могут пригодиться и другие признаки, как яркость, цвет, наличие следа и т. д. В большинстве случаев трудно установить, какие точки видимых путей метеора, наблюдавшихся из двух пунктов, со- ответствуют друг другу, или, иначе говоря, являются одно- временными. Поэтому способ определения истинной траектории Должен быть построен тай, чтобы не было необходимости опи- раться на одновременные точки видимых траекторий. Пусть 41 и ?2, т)2, С2 будут геоцентрические прямо- угольные координаты пунктов Р1Г иР2, в которых наблюдался метеор, в экваториальной системе, в которой ось $ направ- лена по гринвичскому меридиану. Мы можем написать 51 = р01 cos cosLj *11 = Poi cos 4isinL Ci = p0iSin <?;, £2 = P02COS?2COSL2> ) *12=Po2COS?2SinL2’ | (I2*1) £2 = p02 sin<p2, '
328 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. XII где р01> и Ро2’ ?2 — геоцентрические радиусы-векторы и гсчэ- центрические широты пунктов и Р2, a Lr и Lz — их долго- ты. Эти координаты для данных пунктов, конечно, постоянны и могут быть вычислены раз навсегда. Выберем на видимом пути метеора, наблюдённом из первого пункта, две точки (по возможности удалённые друг от друга; в остальном их выбор для определения траектории безразличен) с координатами а1х, Зхх и а12’ ^12* Сделаем подобный выбор на видимом пути ме- теора, наблюдённом из второго пункта, и Координаты выбранных точек обозначим через а2х,• 821 и а22, 822. Заметим для ясности, что таким путём мы берём, вообще говоря, четыре различных точки на истинной траектории метеора. Направляющие коси- нусы всех взятых нами точек небесной сферы выразятся урав- нениями: aik = cos cos (S — a,ik), bik = cos §ik sin (5 — a.ik), cik= sin 8^, i, A = 1,2, (12.2) где S — звёздное гринвичское время наблюдения метеора. Пусть радиант метеора имеет координаты на небесной сфе- ре Л и Р, которым соответствуют направляющие косинусы а = cos D cos (S — А), Ь = cos D sin (S — A), c = sinZ>. (12.3) Будем считать движение метеора за время наблюдения пря- молинейным. Тогда два направления, наблюдённых на видимом пути метеора из первого пункта, и направление на радиант должны лежать в одной плоскости, проходящей через пункт наблюдения и траекторию метеора. Такое же заключение дол- жно быть сделано и для наблюдений во втором пункте. Аналитически это может быть записано так: а , 6, С а, 6, С ^11, С11 = 0 «21 > ^21> С21 = 0 «12 > ^12> С12 «22 > &22» С22 Отсюда вытекают уравнения Zi«-f-ni6 + пхс = 0, Z2a + n26 4-n2c = 0, (12.4)
где Ьш Ь±2 j C11 C12 , mi z2 = ^21> ^21 ^22> C22 , m2 = C11 > «11 , П! = ^12’ «12 C21’ «21 , n2 = C22> «22 «11 > b.i 1 «12> «211 Ь12 ^21 Н12.5) ^22 Из этих уравнений могут быть отысканы, проще всего чис- ченным путём, отношения двух неизвестных к третьей, на- пример, а'=~ и Ь' = у . Решение невозможно, если траектория метеора лежит в плоскости, проходящей через оба пункта наблюдений. Это очевидно геометрически, ибо большие круги, изображающие на небесной сфере путь метеора, как он представлялся из обоих пунктов, совпадут, в то время как их пересечение должно давать точку радианта (именно так —гра- фически на карте в гномонической проекции — всего рацио- нальнее отыскивать координаты радианта для визуальных наблюдений, обладающих не столь большой точностью). При численном решении совпадение плоскостей выразится в про- порциональности коэффициентов уравнений (12.4), т. е. в про- порциональности обозначенных одинаковыми буквами миноров (12.5). Из условия, что a, Ь, с являются направляющими косину- сами, находим а = г а’______, b = ____, с = ——1 , (12.6) /а'2 + Ь'2 + 1 /а'2+ &'* + ! /а'2 + у2 + 1 откуда, если нужно, можем вычислить прямое восхождение А и склонение D радианта. Не следует забывать, что все пре- дыдущие уравнения относятся и к антирадианту, поэтому по- лезно внимательно посмотреть, чтобы координаты радианта соответствовали той полусфере неба, откуда двигался метеор. Выражение прямолинейной траектории метеора в парамет- рической форме будет Е = Ео ~ as^ t=^-cs, гДе параметр $ есть путь, пройденный метеором по траектории. Для всех четырёх наблюдённых направлений подобные форму- лы можно написать в следующем виде, если ещё положить
330 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. Хц 5 = 0 для первого наблюдения от пунктов до метеора £ы = £14“ Т]ц = ^14" ^11^11 Сц = ч»1 4~ ^ii^ii £12 = £1 4“ й12^13 = '11 ^$12’ 7112 — ^1 4“ ^12^12 = ^11 ^$12’ S12 == 41 4” ^12^12 = '’ll £$12’ Решение этих основных величины ^11> ^12’ ^21’ ^22’ £11’ и обозначить через d расстояния £21—^2 4-^21^21 = ^11 ' ^$21’ *^21 = ^2 4“ ^21^21 = ^lll ^$21 ’ Ч21 = ч2 4“ ^21^21 = ^11 £$21’ £22 = £2 4“ ^22^22 = “’ll ^$22’ ^22 = ^2 4“ ^£2^22 = ^Qll ^$22’ ^»22 = ч2 4“ ^22^22 = £11 £$22* (12.7) уравнений даёт все неизвестные 111 £11» $12’ $21’ $22’ £’ если прибавить условие а2 + Ь2 + с2 = 1. Убедимся, что урав- нения (12.4) следуют из (12.7). Исключая из левой группы уравнений (12.7) $ы, т^ц, Сп, получаем $12^ = ^11^11 ^12^12’ $12^ = ^11^11 ^12^12’ $12С = £11^11 £12^12* Умножая эти уравнения соответственно на Zn т1 п±1 и скла- дывая, находим первое уравнение (12.4), ибо коэффициенты при dir и d12 являются определителями, у которых две стро- ки одинаковы, — оба эти определителя, следовательно, равны нулю. Аналогичным путём из правой группы уравнений (12.7) можно получить второе уравнение (12.4). Итак, мы считаем теперь а, Ь, с известными и для оты- скания остальных неизвестных комбинируем левую верхнюю группу уравнений (12.7) с какой-либо группой из трёх урав- нений справа. Из шести уравнений сперва исключаем £1Х, т]х1, С1Х, затем численно решаем остающиеся три уравнения, опре- деляя dxx, d21, s2X или dlly d22, s22. После этого легко находим £ц, £ii простой подстановкой значения dxx. Левая нижняя группа из трёх уравнений (12.7) послужит для отыскания d12 и s12, для чего, собственно говоря, достаточно взять только два уравнения, третье должно удовлетворяться тождественно (как следствие того, что мы ввели известные значения a, b, с, которые должны удовлетворять нашей системе уравнений), что даст хорошее средство контроля вычислений. Точно так же последняя неиспользованная группа уравнений справа даст d22 и s22 или d21 и $21 и также одно из уравнений будет служить для контроля. На этом задачу определения траектории метеора можно считать решённой. Если бы наблюдения производились не
ч 96J. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПУТИ МЕТЕОРА В АТМОСФЕРЕ 331 из двух, а И3 трёх или более пунктов, как это часто бывает в случае болидов, или если бы на видимых путях метеора было получено не по две, а большее число точек, предыдущие рассуждения следовало бы лишь немного дополнить. Именно, вычисления по формулам (12.1) и (12.2) нужно будет сделать для всех пунктов и для всех наблюдённых точек. Для опре- деления радианта, теоретически, можно составить столько пар уравнений типа (12.4), сколько пар точек на видимых пу- тях метеора можно взять для всех пунктов, где наблюдался метеор. Однако это было бы довольно громоздко, и проще ограничиться получением координат радианта по нескольким наиболее надёжным точкам, за исключением, может быть, ка- ких-нибудь особых случаев. Уравнения (12.7) должны быть написаны для всех наблюдённых направлений (это относится и к тому случаю, когда наблюдения производились в двух пунктах); каждое дополнительное направление даст новую тройку уравнений, из которых отыщутся соответственные dik и Sik, но контроль, вообще говоря, уже не будет согласо- ваться в точности. Таким образом, можно найти для любой точки видимого пути метеора, характеризуемой некоторым значением $, гео- центрические координаты В, т), С, после чего, возвращаясь к (12.1), мы можем определить геоцентрическую широту у' и радиус-вектор р этой точки, а также её долготу L. Высоту над уровнем моря получим из уравнения h = (р — ро) cos(<p—?'), где р — геоцентрический радиус-вектор точки на земном эл- липсоиде с координатами ср' и L. Множитель cos (9 — <р') воз- никает из-за того, что разность р — р0 должна быть спроекти- рована на направление отвесной линии, образующей с геоцен- трическим радиусом-вектором угол ср— ср', но так как ср— <р'< 12', этот множитель может быть отброшен и убудет просто h = f — р0. (12.8) Если высота получилась неправдоподобно большой (слиш- ком малые высоты иногда тоже могут оказаться сомнительны- ми), это само по себе ставит под подозрение результаты вы- числений или наблюдательные данные. Для отыскания той точки, где траектория метеора пере- текает земную поверхность, напишем уравнение этой траектории С —- CIS, 7] = — Ь8, Г=^~С8.
332 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. Отсюда выводим s* - 2 (а;и + + <£„) s -I- + С^) — р« = 0, (12.9) где р0 — геоцентрический радиус-вектор земного эллипсоида в искомой точке пересечения. Его значение заранее неизвест- но и, в сущности, задача должна была бы решаться после- довательными приближениями. Однако р0 меняется не так силь- но с широтой и для него нетрудно сразу принять доста- точно верное значение, если приблизительно прикинуть ши- роту точки пересечения, причём ошибка в несколько минут не будет играть роли. Из уравнения (12.9) получится два решения. Надлежит брать меньший корень для $; второй корень соответствует выходу продолженной траектории мете- ора из-под поверхности Земли и реального смысла не имеет. Если наблюдения сопровождаются точными отметками вре- мени, например, если след метеора на пластинке прерывался во время экспозиции через известные интервалы времени и для измерений были использованы концы отдельных отрезков штриха, тогда может быть вычислена скорость метеора. В на- шем способе это производится совершенно просто. Именно, пусть, например, промежуток времени между точками траек- тории со значениями $, равными и есть tn — tik. Тогда скорость S; j — S-r, W=-~--— . (12.10) Zil~ ik Такие вычисления скорости могут быть быстро сделаны для каких угодно отдельных отрезков пути метеора, и резуль- таты дадут картину изменения его скорости вследствие сопро- тивления воздуха. § 97. Влияние притяжения Земли и её движения Возмущения, вызываемые притяжением Земли, заметно изме- няют движение метеора, когда он приближается к её поверх- ности, и они должны быть приняты во внимание уже при пер- воначальном определении орбиты (которое для метеоров обыч- но бывает и окончательным). В непосредственном соседстве с Землёй движение метеора принято рассматривать как прямо- линейное и равномерное, что упрощает задачу. Действуя так и полагая Землю неподвижной, мы не учитываем притяженья Солнца, но это не вызовет существенной погрешности, так как движение метеора рассматривается в течение короткого вре- мени; кроме того, эффект притяжения Земли, который мы ищем, невелик, и поэтому может отыскиваться независимо от движе~ ния метеора вокруг Солнца.
< 97] ВЛИЯНИЕ ПРИТЯЖЕНИЯ ЗЕМЛИ И ЕЁ ДВИЖЕНИЯ 333 Фиг. 27. Исходя из этого, мы заключаем, что метеор ‘опишет вокруг Земли коническое сечение, именно, гиперболу, так как он приходит из бесконечности (имея на бесконечном расстоянии конечную скорость). Обратимся к фиг. 27, на которой О — центр Земли, Р — наблюдатель, ВМПС — гиперболическая траек- тория метеора, причём М — конец его видимого пути, П — точка перигелия (находящаяся внутри Земли). Для простоты мы предполагаем, что метеор наблюдался в зените наблюдателя; вели это не так, следует точку Р соответственно переместить по земной поверхности, что не окажет влияния на наши даль- нейшие рассуждения ввиду мало- сти расстояния между точками Р и М сравнительно с размерами Земли. Мы видим метеор дви- жущимся по направлению ка- сательной к гиперболе ТМ, обра- зующей с направлением на зе- нит PZ угол z — видимое зенит- ное расстояние радианта метеора. В бесконечности метеор двигался по ветви гиперболы параллельно её асимптоте в направлении DO, образующем с направлением на зенит угол £ — истинное зенитное расстояние радианта. Очевидно, что z меньше С; их разность Ф представит собой так называемое зенитное притяжение Земли (этот угол, так как движение метеора вокруг Земли плоское, лежит в плоскости чертежа, являющейся одновременно вертикальной плоскостью для наблюдателя). Чтобы получить положение радианта, исправленное за притяжение Земли, следует к наблюдённому зенитному расстоянию послед- него прибавить зенитное притяжение, выражаемое углом Ф. Кроме того, притяжение Земли изменит скорость метеора. Возьмём уравнение (2.28), в котором положим массу Земли равной ш и пренебрежём массой метеора: Но так как ускорение притяжения Земли (которую мы здесь свободно можем считать за шар) выражается формулой к2т (12.11)
334 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. хц то мы можем написать вместо предыдущего »’ = » (!-£) (12.12) Здесь очевидно р = р0 + h — расстояние метеора от центра Земли, которое приблизительно можно считать равным 6470 км, принимая для среднего радиуса Земли ро = 637О км и для высоты метеоров h = 100 км. Обычно поправка за притяжение Земли вычисляется, исходя .из того, что метеор касается её поверхности, между тем это, конечно, неверно, поэтому существующие таблицы поправок за зенитное притяжение нуждаются в некотором исправлении. Принимая движение метеора, невозмущаемое Землёй, за пря- молинейное и равномерное, положим его скорость в этом пред- положении равной U, что вместе с тем, очевидно, будет соот- ветствовать правой части (12.12), если мы там положим р = оо. Это даст нам иг=— (12.13) {а — отрицательно) и PJZ2 = С72 + 2gp. (12.14) Взяв для g значение 0,00952 кмсек~2, мы найдём для принятого нами расстояния метеора от центра Земли 2gp = 123,2 км2 сек~2. Пользуясь этим, мы можем вычислить U, если из наблюдений получено значение IV; результат выра- жается в тех единицах, которыми пользуются наблюдатели метеоров, однако, когда значение U будет использовано для вычисления гелиоцентрической орбиты метеора или потока, потребуется сделать переход к астр. ед. и суткам. Для нахождения зенитного притяжения обратимся сначала к интегралу площадей (2.36): р2 = & j/Тп |/р — к \/гт а(1 — е2). (12.15) Но так как р то ‘ at k]f р = pJ¥ sin z, откуда при помощи (12.11) следует Ж2 sin2 z (12.16) (12.17) р g к этому добавим на основании (12.13) а____ “ V1 (12.18)
§97] ВЛИЯНИЕ ПРИТЯЖЕНИЯ ЗЕМЛИ И ЕЁ ДВИЖЕНИЯ 335 Обозначим на фиг. 27 через (180° —ф) угол MOD между большой осью и асимптотой гиперболы в согласии с § 17, тогда мы будем иметь Ф= 180° —ф—-24-и, (12.19) где ^OD =—и, ибо движение метеоров заканчивается до перигея. Из уравнения конического сечения 1 __1 + е cos v Р ~ Р мы имеем 1 7 е sin v dv _<ZP=---------- . (12.20) Кроме того, пользуясь фиг. 27, нетрудно убедиться, что -dp ctg 2 = —. & lP dv Положим ещё для сокращения (12.21) тогда мы можем написать на основании предыдущего и § 17 e cos и = — — 1 =77 sin2 z— 1, - P e sin v = — у ctg z = — H sin z cos 2, есозф = 1, ,11 — 1/ ^ р U II ' l EL sin z. a W Согласно (12.19) отыщем: tgy (180° -<|> + «)-tg у 2 ф= ________________________f____ 1 + tg у (180° - ф + V) tg у 2 (12.22) (12.23) ‘si Но (12.22) даёт . 1 tAC)f\Q . . x , 1 /, x COS Ф 4- COS V tg у (180° - Ф + V) = ctg у (ф - V) = sin4,_siny = H sin2 z _ W sin z = “ 7U~ tZ4-V7cosz ’ (12.24) /7 sin z ( — 4-coszJ
336 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. после чего имеем 1 W sin z — (U + W cos z) tg — 2 j = U + W cos z + W sin z tg — z 1 V7 sin z ctg— z — U — PF cos z =----------------------— tg у Z, U + W cos z + W sin z tg — z или, упрощая, 1 w — TT 1 tg у Ф = jyyy- tg у2- (12.25) Эта формула, которая обычно выводится несколько иначе, на основании геометрических свойств гиперболы даёт поправ- ку, которая должна быть прибавлена к наблюдённому зенит- ному расстоянию радианта. Для её практического применения необходимо найти из наблюдений W, а затем по (12.14) опре- делить U. Если из наблюдений нельзя вывести скорости мете- оров, можно допустить, что они движутся вокруг Солнца с параболической скоростью, что позволит затем вычислить геоцентрические скорости U и W. 2/с2 Интеграл живых сил даёт для параболы V2 = — . Принимая 1 астр. ед. = 149680000 км, экваториальную полуось Земли а =6378,4 км, мы находим для параболической скорости такое выражение: V = км[сек, (12.26) где R — радиус-вектор Земли, или, что то же самое, метеора. При наблюдениях метеорных потоков обычно отыскиваются экваториальные координаты радиантов. Для того чтобы вве- сти в них поправку за зенитное притяжение, необходимо или пользоваться дифференциальными формулами, связывающими изменения горизонтальных и экваториальных координат, или же (если поправка велика) дважды производить преобразо- вание координат. Крайне желательно, при массовых вычисле- ниях, как-то упростить эти процедуры. Так как большой точности при этом не требуется, можно с выгодой использо- вать таблицы или номограммы, построенные для широты наблюдателя. Далее необходимо учесть влияние движения Земли, ибо Получаемые из наблюдений скорости метеоров являются отно- сительными. Вращение Земли создаёт эффект, совершенно
§97J ВЛИЯНИЕ ПРИТЯЖЕНИЯ ЗЕМЛИ И ЕЁ ДВИЖЕНИЯ 337 сходный с суточной аберрацией светил, и мы можем применить известные из сферической астрономии формулы: 360° р0 I / Ч • 26°,62 , х cos оД* = - -^4 pjz cos Ф cos (s - а) =----cos ? cos (s - а), 360°р0 1 . , ... Д'- = - -§6164 W G0S ? Sln “ а) 81П ° = 26°,62 . . . . . =------—cos ср sin (<$• — a) sin о, (12.2/) в которых вместо скорости света входит скорость метеора W, а результат получается в градусах. Поправка эта может ока- (12.28) заться довольно чувствительной, и при более точных паблю» дениях её следует принимать во внимание. Обозначим скорость метеора по отношению к Солнцу через У, скорость Земли —через Vo, угол между ними —через 180° —7V, а угол между U и Vo~ через 180°—/г; тогда мы полу- чим согласно фиг. 28 U sin п = V sin TV, Vo sin n = V sin (N — n). Пусть точки A, R' и R (фиг. 29) представят на небесной бфере следы направлений Vo, U и V. Три упомянутых точки ;1ожат на одном большом круге, так как три соответственных направления лежат в одной плоскости. Точка Л, к которой направлено орбитальное движение Земли, называется апексом\- °на находится па эклиптике, и мы можем найти её гелиоцен- трическую долготу Lo. Если L и R обозначают гелиоцентри- ческую долготу Земли и её радиус-вектор, 0 = 180° 4- L — Долготу Солнца, даваемую в ежегодниках, тогда компоненты 22 \ а гг - Д. Дуояго
338 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. XII скорости Земли найдутся по формулам Vo cos Lo = (R cos L) = — cos + 7? sin 0^ , sin L9~t(R sin L) = - sin 0 — R cos 0 , откуда следует Fosin (L<)-Q)=-Rd-g, 70cos (Lo_0)=_^, ctg (Lo — 0) = д jQ • Затем мы имеем д= а (1. -е2) I — е3 1 + е cos (L — те) 1 — е cos (© — те) ’ где е — эксцентриситет и tz—долгота перигелия земной орбиты. Вследствие малости е можно пренебречь его квадратом, после чего мы получим R = 1 4- е cos (0 — к), dR • try \ _ = _esln(0_TC), ctg (А>~О) = — е sin (0 —it), ИЛИ tg (90° + Lo - ©) = е sin (0-0- Заменяя тангенс углом, находим окончательно: ^ = 0-90° + ^, sin(0-к), (12.29) где можно положить (для равноденствия начала года наблю- дений) Тс = 102°5' + Г,03 (t — 1950) ^, = 57',5. Обозначим эклиптикальные координаты точки R' через а и Р', точки Я —через а и р, наклон большого круга AR'R к эклиптике — через у. Из треугольника ABR’ (фиг. 29) получаем sin п sin у = sin р', sin п cos у = cos р' sin (а' — Lo), (12.30) cos п = cos р' cos (V — Lo). J
j ВЛИЯНИЕ ПРИТЯЖЕНИЯ ЗЕМЛИ И ЕЁ ДВИЖЕНИЯ 339 Соответственно треугольник ACR даёт cos р cos (k — Lo) = cos TV, ] cos {3 sin (к — L0) = sin TV cos у, (12.31) sin p = sin N sin y. J Для использования этих формул необходимо вычислить N при помощи уравнения sin (TV — ri) = р sin п, (12.32) Условимся считать 180°, т. е. sin2V>0; что возможно, если у принимает любые значения от 0° до 360°. Для определения V применим формулу, вытекающую из фиг. 28 V2 = и2 + V2 - 2иFo cos п. (12.33) Итак, если из наблюдений получено значение скорости метеора, мы вычисляем п и у по уравнениям (12.30), после чего формулы (12.33), (12.32) и (12.31) дают координаты истин- ного радианта. Если скорость метеора неизвестна, надлежит поступать иначе. Возьмём выражения для скорости Земли и метеора г* = ( из которых следует (12.34) Уравнение (12.34) требует знания я, а эта величина может быть найдена только в том случае, если время обращения метеорного потока известно из наблюдений над интенсивностью потока в различные годы или из соображений о связи с какой- нибудь периодической кометой. Тогда можно применить урав- нение а = (12.35) где Р —период обращения в годах. В остальных случаях приходится предполагать, что орбита — парабола, хотя это Допущение, как показывают вычисления по фотографическим наблюдениям, едва ли обосновано, так как часто встречаются Потоки с очень короткими периодами. В случае параболы
340 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. Хц уравнение (12.34) становится проще: у~ — 1 (12.36) Зная координаты истинного радианта и гелиоцентрическую скорость метеора, мы можем приступить к определению его орбиты. § 98. Определение элементов орбиты В пределах точности, с какой могут вычисляться орбиты метеоров, следует считать, что наблюдатель и метеор нахо- дились во время наблюдений в плоскости эклиптики и что их положение даётся координатами центра Земли. Эти коорди- наты таковы: х = R cos L= —R cos 0, у = R sin L = — R sin Q, z = 0. Радиант указывает нам на ту точку небесной сферы, откуда движется метеор, поэтому компоненты скорости относительно Солнца будут: V cosP cos k, V cos p sin k, £=-Psinp. Применяя формулы (2.31), мы найдём ж — — cosZ =RV cosp sin (k — 0), x^ — z — = /sin i cos Q = RV sin p cos 0, CL C CLL y^ — z = P sin i sin = -R7 sin p sin 0. Два последних уравнения дают (ибо sinZ > 0) ^ = 0, sinP>0, | Q = 18O° + 0, sin p < 0. J Если радиант находится'к северу от эклиптики, ходит в момент наблюдения нисходящий узел орбиты метеора если же , радиант лежит к югу от эклиптики, Земля проходи? восходящий узел. последнего dx___ dt dy __ dt (12.37) (12.38) Земля пр0'
g 981 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ОРБИТЫ 341 Подставляя (12.38) в (12.37), получаем к ]/ р cos/ = RV cosp sin (a — ©), к \/ p sin i = ± RV sin p, (12.39) где знак плюс в последнем уравнении берётся, если sinp>0, знак минус соответствует случаю sin р < 0. Отсюда определяем i и |/р. Для нахождения а (если оно не было взято заранее) пользуемся уравнением, вытекающим'из интеграладшвой сиды: 1 — a R к2 1(12.40) после чего переходим к На основании (12.20) отысканию е и v. мы можем написать о dv . dr r dleSinv = Pai- Отсюда » dr V"p f dx , du , dz\ e sin V - г -г = + = kr dt kR \ dt 1 J dt 1 dtJ = ^FcosPcos (a-0). (12.41) Таким образом, мы получаем при помощи (12.39) e sin = ctg (k — 0) cost, 1 " „ <12'42' eCOsr = -^ — l, ‘ ri , J q = a(l — e). (12.43) Если метеор находился в восходящем узле орбиты, и = 0°, если —в нисходящем, zz = 180°; следовательно, в согласии с замечанием, сделанным выше, о) .= и — v = 180° — о, р > 0, со = — v, р < 0. (12.44) В случае эллиптической орбиты мы найдём время прохожде- ния через перигелий (что, впрочем, обычно интереса не пред- ставляет и может быть опущено) при помощи известных фор- мул: Sin? = e, tg±E = /^tglu = tg(45o-|T)tglr, (12.45) E-esinE = M = ^(t-T). (12.46)
342 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. Хц Для гиперболы аналогичные формулы могут быть заимство- ваны из § 17: 1 Zp — 1 1 th —itgy0, (12.47) eshtf-Г). (12.48) Если эксцентриситет близок к единице, следует пользоваться формулами § 23. Уравнение (3.65) даёт Т^-у^Р^ + Р^), (12.49) o = tglv. (12.50) Если определяется параболическая орбита, формулы, при- ведённые выше, допускают существенные упрощения. Прежде всего возьмём очевидные соотношения: 9 = ^ = 7?cos2 Id, У = Л|/-2. (12.51) Подставляя эти выражения в (12.39), находим cos у у cos i — cos р sin (а — 0), ] i f (12.52) cos у usinZ = | sinp | , J откуда однозначно определяется Z, так как cos у и > 0. Знак г может быть получен при помощи уравнения (12.41), согласно которому sin и имеет тот же знак, что и cos (А— 0) (ибо все остальные величины положительны). Отсюда правило: » v > 0, если — 90° < а — 0< 90°, и < 0, если 90° < к —0< 270°. т-, 1 Если —V находится по косинусу недостаточно надежно, пользуемся первой формулой (12.42), которая в данном случае даёт: sin v = 2 cos2 у v ctg (а — 0) cos Z, или tgy = ctg (X-0) cost. (12.53) В заключение можем определить Т: + = (12-5^ К Ь О & у дъ
S99J СВОДКА ФОРМУЛ 343 § 99. Сводка формул Вследствие небольшой точности, с которой наблюдаются метеоры, вычисление их орбит ведётся не более, чем с четырьмя или пятью знаками, даже если в основу кладутся фотографи- ческие наблюдения. Для визуальных наблюдений часто можно ограничиться тремя знаками. Поэтому сплошное использование арифмометра едва ли будет выгодно, и более рационально соче тать арифмометрические вычисления с логарифмическими. При массовых вычислениях орбит метеоров или метеорных потоков следует по возможности облегчить работу, используя вспомога- тельные таблицы для отдельных этапов вычислений, однако этот вопрос здесь не будет рассматриваться. А. Геоцентрический путь отдельного метеора Вычисление пути отдельного метеора может быть выполнено, если имеются его наблюдения из двух пунктов Рг и Р2. Эти наблюдения должны давать координаты двух или большего числа произвольных, но по возможности удалённых друг от друга точек на видимом пути метеора, как он наблюдался из первого пункта. Такие же наблюдения должны быть сделаны на втором пункте, причём точки видимого пути могут быть другие. Кроме того, желательно иметь точно фиксированные отметки времени для каждой измеренной точки пути метеора. Исходными данными, следовательно, являются: Рц Pol’ ^1’ ^11* а11» °11> ^12> а12> °12 •••»'! S г (1а) Рое ’ ^2’ ^21> а21’ °21> ^22> а22» °22 * * * Отметки времени t могут считаться от условного начала. cos cos Li, 1 тр = pc/cos sin Lt-, > Ц = pofsin<F-. ) (Па) Если наблюдения производились ещё из других пунктов, для них должны быть сделаны такие же вычисления. Значения геоцентрических радиусов-векторов должны включать высоты пунктов над уровнем моря; эти величины удобнее выражать п километрах. Вычисления следует вести с повышенным числом знаков (6—7 знаков), особенно для фотографических наблюде- ний, ибо координаты пунктов по своим численным значениям гораздо больше, чем определяемые расстояния и высоты метеоров.
344 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. XII Вычисление координат для данных пунктов производится раз навсегда. aik = cos c>ik cos (5 — v.ik), ] bik = cosS/fcsin(S — v.tk), }> i, k = A, 2 ... cik = sin 81/c. . J (Ша) Контроль: a'ik + bjk + cjk = 1. ^1 = ^11^12 ^12^11’ ^2 = ^21^22 ^22^*21’ | ^12^11’ ^2 = ^21^22 ^22^21» • (1 V ft) Tlj -- ^11^12 ^12^11’ ^2 ^21^22 ^22^21’ J + + 71^ = 0, l2a 4- m2b 4- тг2с = 0. (Va) Эти уравнения решаются численно и из них отыскиваются отношения двух неизвестных к третьей, например, а1 — и 6' — Ъ ъ .. = — . Если путь метеора лежит в одной плоскости с пунктами наблюдений, решение невозможно; коэффициенты уравнений (Va) при этом пропорциональны. В таком случае продолжать вычи- сления можно только, если положение радианта известно из дру- гих соображений. а = 21______, b = .. Ъ'^ , с = —^2 , (Via) уа'2+Ь'2 + 1 у а'2 + Ь'2 + 1 /а'ЧЬ'Ч! а = cos Deos (S — A), b = cosD sin (S — A), c = sin D. (Vila) Из этих уравнений могут быть определены А и D радианта; следует убедиться, что радиант падает на ту полусферу неба, откуда движется метеор, в противном случае надо изменить знаки у а, b и с. — $14" С21 = ?2 + ^21^21 -- ^11 as 21, ^11 = ^1 + 611^11, ^21 = ^2 + 621^21 = ^11 bs2i, = £i + с11^11, £21 — £2 + ^21^21 = £и C$21 > $12 = $1 4" ^12^12 = ^11 Я$12 ’ ^22 = ? 2 + ^22^22 = $11 — as22, }> (Villa) ^12 = + 612^12 = ^11 6S12, ^22 = ^2 + ^22^22 = 411 ^S22« £12 = £1 + С12^12 = £11 £$12> ^22 = £2 + С22^22 __ г CS22f
§ У9] СВОДКА ФОРМУЛ 345 . JU лЭтих уравнений отыскиваются dlly d12, d21, d22, <j11? r i, <<?i2’ 52i’ s22’ ••• Относительно хода решения н контроля см. § 96. Для всякой наблюдённой точки с координатами tik, ум, С/л- можно найти pi7o y'ik, Lik из уравнений iik = ?ik COS <p'ik cos Lik, j 7lz7c = pzkC0s<p-/csin Lik, z (IXa) ^ik =Pz7cSin <p'ik J и высоту над уровнем моря hik = ркс — р0 ik, (Ха) где р0 ik должно быть взято для земного эллипсоида по аргу- менту 4>'ik. Определение точки пересечения продолженного пути метеора с поверхностью Земли производится по формуле *2 - 2 (^31 + Ьг^ -г сг11} s _г д. + О, (Х1а) где р6 берётся для приближённо оценённой (с ошибкой до нескольких минут) широты искомой точки пересечения; из двух корней уравнения следует брать меньший: с = ;п — as = р0 cos ср' cos L, 4 -"''hi — fe = p0cos<p'sin L, (ХПа) : = :п -’^ = posin<p'. J Для вычисления скорости служит формула 1У = Д—Д. (ХШа) Вычисление скорости полезно сделать для всех отдельных отрезков пути метеора. В. Исходные данные для вычисления орбиты Этими данными являются широта наблюдателя ср, местное звёздное время .$• и всемирное время t наблюдения, экваториаль- ные координаты радианта и геоцентрическая скорость метеора (или потока); если последняя неизвестна, см. ниже. <р, z, s, A, D, W, R, ©. (I) Координаты Солнца должны относиться к тому же равно- денствию, что и А и D радианта; целесообразно пользоваться нормальным равноденствием.
346 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. Хц С. Поправка за притяжение Земли и суточную аберрацию U2 = w2 - 2gp, 2gp = 123,2 км2/сек2; cos z = sin <p sin D 4- cos <p cos D cos (s — Л), sin z cos a = — cos <p sin D + sin cos D cos (s — Л), sin z sin a = cos D sin (s - A); sin D' = sin ф cos C — cos ф sin C cos a, cos D' cos (s — Л') = cos <p cos Z 4- sin <p sin C cos a, ’ cos D' sin (s — A') = sin £ sin a; t^A A 360°po 1 /A\ cos D&A = — , == cos 9 cos (s — Л), 8blbt W T v 7’ д^= _sy°^cos?sin(s_ Л)8Й18’ I S=26°’62‘'o <Po-B KM>- J (П) (Ш) OV) (V) (VI) Поправки эти могут в случае умеренной точности наблюде- ний не учитываться. Поправка за зенитное притяжение более чувствительна для медленно движущихся метеоров (в области антиапекса) и если радиант далёк от зенита. Преобразования координат желательно облегчить при помощи каких-либо вспо- могательных средств (таблиц, графиков, дифференциальных фор- мул). Координаты радианта, исправленные за суточную абер- рацию, сохраняют прежнее обозначение. Формулы преобразова- ния координат содержат контроль по сходимости sinz и cosz, sin D' и cosZ)'. D. Координаты истинного радианта cos р' cos X' = cos D' cos A', ) cos pz sin X' = sin e sin Z>' -j- cos s cos D' sin A', ? (VII) sin P' = cos a sin D' — sin a cos D' sin A'. J Контроль: sinP' и cosp' должны согласоваться. Полезно убедиться в верности этих вычислений более надёжным способом. Л, = 0-90°+ ^8111(0- к), ~ = 102°5'+ Г,03(£—1950), -^-, = 57',5, ^=0°,96; sin nsin y = sinp', 1 sin n cos у — cos 3' sin (X' — Zo), I cos n — cos p' cos (X' — Lo), sin n > 0. j (VIII)
§ 99] СВОДКА ФОРМУЛ &7 Контроль: sinn и cosn должны согласоваться. V2 = U2 + VI- 2UVB cosn, ' (X) ^.=?£g«ffbi/?:7i=29'8o/F7i-2-¥-0’ <xI> sin (TV — n) = ~ sin n. (XII) Контроль: £7sinn= FsinTV. cos р cos (k — Lo) = cos N, cos p sin (a — Lo) = sin N cos y, sinp = sin Nsin y. (ХШ) Контроль: sinp и cos p должны согласоваться. Если скорость метеора не получена из наблюдений с доста- точной точностью, но известен период обращения потока, вычи- сления начинаются после отыскания исходных данных с опре- деления скорости a=pi> T°=l/~ (ПЬ) ' 2а Если период обращения неизвестен, орбита принимается за параболу: (Пс) Если желательно ввести поправки за суточную аберрацию и притяжение Земли (что не может быть сделано без знания скорости метеоров), вычисляется Fo при помощи (XI), а затем (VIII) и cos Do cos Ао = cos Lo, cos Do sin Ao = cos a sin Lo, sin Do = sin e sin Lo, cos n =- sin D sin DQ + cos D cos Do cos (A — Ao). После этого вычисляется (XII) и U2 = V2 + V20 + 2VVq cos TV и последовательно вычисляются формулы (II) — (VII) и (IX). Однако формулу (X) вычислять не нужно, а для V должно быть принято уже найденное значение. Затем вычисляются (XII) и (XIII).
348 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. ХЦ Если поправки за притяжение Земли и за суточную абер- рацию вводиться не будут, после (ПЬ) или (Пс) вычисляются (VII)-(IX), (XII), (XIII). Е. Определение элементов ' Для эллиптической или гиперболической ор- биты. Скорость должна быть выражена в единицах, производных от астрономической единицы и от единицы времени, равной у суток, для чего значение V, выраженное в километрах в секунду, умножается на у 86400^^*^ =0,03356 [8,5258] при сохранении прежнего обозначения V. Q = O, если р>0, 1 Q = 180° + O, если р<0, ) 1/ р cos i = RV cos В sin (X — 0), ] /- ' (XV) у p sin i = RV | sin p | , J (XVI) если а не было принято заранее известным esinu у- ctg (X — 0) cos i; ) е cos и = 2т — 1. К о н т р о ль: р = а (1 — е2) = Л2Т/2 {1 — cos2 р cos2 (X — 0)}. 7 = я(1-е), \ со =180° -г, если р>0, I (XVIII) со = —V, если р < 0. J Если требуется найти Т для эллипса, вычисляются sin<p = e, 1 I । , I (XIX) tg = у r-ZtgTt; = tg(45o-y?.)tg7v. ) Контроль: e cosE = RVz — 1. £-esinJ£’ = -3(f-7’). (XX) a'1
§ 100] ПРИМЕР 349 Для гиперболы Т найдётся по формуле Контроль: е ch Н = RV2 — 1. eshH — H=~ | а Г* (XIXa) (XXa) Для параболической орбиты £?,=©, если р>0, 1 Q, = 180° +©, если ₽<0. J cos — v cosi = cos p sin (Z — Q), I cos—о sin i = | sin p I, tg у v = ctg (a — 0) cos i. (XIV) (XVa) Г» 11 Контроль: tg'у и и cos — v должны соответствовать одному углу. о 2 1 1 q=R cos2 — ч, о —180° — ъ, если р > 0, (о=—и, если р < 0. , (XVla): Для вычисления Т служит формула и заменяющие её таблицы. § 100. Пример Телескопические метеоры потока Скорпионид наблюдались А. М. Ва- харевым в Сталинабаде в течение пяти вечеров между 12 и 22 июня 1947 г.; получено несколько радиантов, достаточно хорошо согласующихся между собой, и из них взято среднее. Всемирное время наблюдения относится к среднему моменту всех наблюдений, но звёздное время взято как среднее арифметическое из звёздных моментов для каждых суток, т. е. безотносительно к календарным датам; таким 'образом, оно не Должно согласоваться со всемирным временем. Предполагается, что
350 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. хп орбита является параболой. Исходными данными служат: I ср i 38°, 6 1947 июня 16,17 s x 16h39m 251’ 1947,0] § ,4 -18° 11 lg It © ,7 1,016 0,007 84’,2 Пс i-y-R 9,692 XI V 9,846 ШЬ cosLo 9,998 ] sin Lo 9,026 coss 9,963 sine 9,600 cosD0cosA0 9,998 cosZ)0sinA0 8,989/г sin Dq 8,626n cosZ)0 0,000 Ao= -5°,6 Dq= -2 ,4 2-R 9,993 29,80 1,474 V. 1,467 [Vb sin D cos D cos (A - Ao) I II cos n n VIII e arc 1° 9,5 06/г 9,976 9,352/г 8,132 9,3287г 9,299 = 101°, 5 e arc 1° sin (©- tl) sin(0- u)= - 0-90°= - = “ XII sin n sin (N — тг) N = 9,982 9,485/г 0°,3 5 ,8 6 ,1 9,991 9,837 = 144°, 9 Vb V cos N 2FV0 cos N = — 72 = 1,621 3,389 9,913 2004 1746 III sin у COS <p s — A = sin (5 — A) cos (s—A) ‘9,795 9,893 - 1°,6 8,446?? 0,000 IV w = U = w-u W+-U частное = 26,9 = 24,5 . 0,380 1,71 Г 8,669 72 = v о — 859 I 9,399 tg T z 9,737 t72 = 601 II 9,771 to* — Ф 2 8,406 II FP = V sin Q cos C sin a cos a I II III IV cos D' sin (5— A') cos Df cos (s— A') sin Dr cos Df s— l' = A' = = 724 9,938 8,696 8,497n 0,000 9,589 9,733 9,491 9,831n 8,435/г 9,968 9,566n 9,968 - 1°,7 251,5 - 21,6 III IV sin z sin a sin z cos a cos z sin z a = - VI cos(s — A) sin (s — A) 26,62 W 2b,b2/W ДА = bD-- испр. | д/ 9,3017/ 9,869 8,422т? 9,925 9,732 9,925 57°,3 - 1,8 0,000 8,446/i 1,425 1,430 9,995 = -0°,8 = 0,0 = 250,7 = - 21,6 MI ! COS COS Ф = cos A' sin A' I II III IV 8 cos Л' В sin Л' sin [i' COS = 2°,9 = 60,2 9,519т? 9,975/? 9,166/г 9,906r? 9,529У? 9,543 9,487/г 9,979тг 8,044 0,000 252°,1 4-0,6
§ 101] ВЫЧИСЛ. КООРДИНАТ РАДИАНТА ПО ЭЛЕМЕНТАМ ОРБИТЫ 351 IX Z'-LO=258°,2 XII 9,846 XIII sin N 9,756 sia(A'-Lo) 9>991“ sin/г 9,991 cos 8 cos (Z — Lo) 9,914n cos(Z'-£0) 9,31 In sin (TV — /г) 9,837 cos p sin (Z —Lo) 9,756/2 sin п sin у 8,04k sin n cosy 9,991n cos n 9,31In sin n 9,991 sin у 8,053 cosy 0,0007i •V=145°,2 sin p cos [1 Z-£o = A — 7,809 0,000 214°,8 2 08,7 + 0,4 XIV ^=8i°>2 XVIa v= — 69°,0 Элементы XVa sin(Z —Q) 9,916 «)= 249,0 ш 249°,O ctg(Z-Q) 9,837/2 1 cos — v cos i 9,916/г 1 cos — v sin i 7,8)9 cos v 9,916 i=0°,4 cos i 0,00') 1 tg — v 9,837/2 q 9,839 ££= 84,2 i= 0,4 lg</= 9,839 j 1947,0 Радиант расположен очень близко к эклиптике, поэтому наклонение орбиты получилось очень малым, а элементы Q и о> определяются весьма неточно (хотя эта неточность не заметна при выполнении вычислений). Более или менее уверенным можно быть только по отношению к % = со 4- Q, i и q. Отсюда понятно, далее, что поток Скорпионид наблюдается еже- годно довольно долго, не давая резкого максимума числа метеоров: они движутся почти параллельно эклиптике и могут встречаться с Землёй на протяжении значительного отрезка её орбиты. Конечно, при этом придётся предположить, что метеоры, встречаемые Землёй, движутся не по одной орбите, а по пучку орбит, до некоторой степени отличных друг от друга, но лежащих приблизительно в одной плоскости, в дан- ном случае почти совпадающей с плоскостью эклиптики; при этом не тре- буется допускать, что ноток имеет значительное протяжение в направле- нии, перпендикулярном к плоскости орбиты. Вычисления, приведённые выше, могут быть значительно сокращены за счёт применения специальных вспомогательных таблиц или графиков. Заметим ещё, что логарифмы, неоднократно участвующие в вычисле- ниях, выписывались на полоску бумаги, чтобы избегнуть сложений и вычитаний величин, стоящих далеко друг от друга, или частого их переписывания. Большое упрощение получается также, если не учиты- вать поправок за зенитное притяжение и суточную аберрацию, но это можно делать только в отношении грубо определённых радиантов. § 101. Вычисление координат радианта по элементам орбиты Мы можем наблюдать только те метеоры, которые сталкива- ются с Землёй, и следовательно, орбиты которых пересекаются с орбитой Земли. Таким образом, радиус-вектор орбиты потока (или отдельного метеора) должен в одном из узлов принимать
352 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. ХЦ значение, равное радиусу-вектору Земли в той же самой точке. Если это требование выполнено, вычисление радианта может быть проведено без затруднений при помощи уже полученных нами формул. Имея элементы орбиты, отнесённые к нужному равноден- ствию, и зная, в каком узле будет наблюдаться поток (некото- рые потоки могут наблюдаться в обоих узлах, и тогда вычисле- ния для каждого узла надо вести отдельно), определяем дол- готу Солнца Q по (XIV), где для восходящего узла будет 8 < 0, для нисходящего £ > 0. По ежегоднику находим соот- ветствующее всемирное время и R. Формула (XVIII) даёт до, причём знак р уже известен. Пользуясь первым уравне- нием (XVII), находим ctg (л — 0). Во второе уравнение (XVII) входят только известные величины; оно даёт критерий пересе- чения орбиты потока с орбитой Земли, и следует убедиться, что это уравнение удовлетворяется. По формулам (XV) находим V и [3, кроме того, первая формула (XV) указывает знак sin (л — 0). что позволяет найти л. На этом определение коор- динат истинного радианта заканчивается и можно произвести контроль при помощи уравнения (XVI), которое должно удо- влетворяться. После этого находим £0 по формуле (VIII) и вычисляем по уравнениям (ХШ) величины N и у. Отыскиваем у при по- мощи (11b) или (Пс); кроме того, Vo — по (XI); вместе с прежде найденным значением V это даст контроль вычислений. По урав- нению (Vb) отыскивается U; контрольное уравнение (XII) даёт п. Наоборот, основное уравнение (XII) служит теперь для контроля. Из уравнений (IX) определяем // и р'. Наконец, преобразуем эклиптические координаты видимого радианта в экваториальные, для чего служат хорошо известные формулы сферической астрономии. Однако ясно, что на практике задача будет не столь проста. Как правило, орбита рассматриваемой кометы не пересекается в точности с орбитой Земли. Тем не менее, метеоры могут наблюдаться, ибо поток метеоров имеет не только значительное1 протяжение вдоль орбиты, часто растягиваясь по всей орбите, но и заметную ширину в плоскости орбиты, так что радиусы- векторы внутренних и внешних метеоров потока чувствительно различаются. Имеют ли метеорные потоки соответственную тол- щину перпендикулярно к плоскости орбиты, ещё не выяснено окончательно, но представляется, но крайней мере для некоторых потоков, сомнительным. Максимальное расстояние между орби- тами Земли и кометы, при котором метеоры связанного с не и потока ещё могут наблюдаться, зависит от структуры потока от степени его рассеяния в пространстве. Для потоков, которые
g r, 1 ] ВЫЧИСЛ. КООРДИНАТ РАДИАНТА ПО ЭЛЕМЕНТАМ ОРБИТЫ 353 существуют уже давно, рассеяние (главным образом вследствие планетных возмущений) могло зайти очень далеко. Поэтому имеются радианты, связанные с кометами, орбиты которых про- ходят на значительном расстоянии от орбиты Земли. В таких случаях невозможно без добавочных допущений фиксировать то положение Земли на её орбите, когда будет наблюдаться макси- мум метеорного потока. Действительно, элементы орбиты наблюдаемого нами метеор- ного потока должны отличаться от элементов кометы, которую мы на том или ином основании ассоциируем с этим потоком, но как именно отличаться, — этого нельзя сказать с достаточной точностью, пока мы не будем знать гораздо больше, чем теперь, о структуре метеорных потоков и о процессе их образования. Конечно, задача упрощается, если комета в своём узле под- ходит очень близко к земной орбите. Изменения элементов её орбиты, необходимые для наблюдаемости потока, будут невелики сравнительно с ошибкой визуального определения радианта, и он может вычисляться с неизменёнными элементами орбиты кометы. Если дело обстоит не так просто, можно для определённости задачи сделать одно из двух следующих предположений. Во-первых, можно допустить, что поток имеет заметное про- тяжение только в плоскости своей орбиты. Тогда следует счи- тать, что радиант будет наблюдаться, когда Земля проходит линию узлов рассматриваемой нами кометы. Следовательно, мы принимаем, что поток имеет те же самые i и что и комета; кроме того, можно допустить, что сохраняется и направление большой оси, определяемое элементом со (в противном случае задача будет слишком неопределённой). Критерием пересечения орбит Земли и потока будут уравнения: R (1 4- е cos cd) = а (1 — е2) для восходящего узла, /? (1 — е cos со) = я (1— е2) для нисходящего узла. I ^““^) Для выполнения этого единственного критерия можно варьи- ровать а или е, или оба эти элемента. Довольно трудно сказать, как лучше поступать в каждом конкретном случае. Если период потока известен (например, тот же самый, что и для кометы), это даст значение а, и тогда е найдётся из (12.55) решением квадратного уравнения. Во-вторых, заметим, что для кометных орбит, мало накло- нённых к эклиптике (в том числе и с обратным движением), наибольшее сближение с земной орбитой может иметь место Довольно далеко от узла. Если Земля находится в точке наи- большего сближения орбит, мы наблюдаем метеоры, движущиеся кне плоскости орбиты кометы, но на небольшом расстоянии А. Д. Дубяго
354 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Г;1. от неё. Поток может быть при этих обстоятельствах значительно более интенсивным, чем в узле. Решение задачи о минималь- ных расстояниях между двумя коническими сечениями, хотя и элементарно по существу, представляет немалые практиче- ские осложнения и может быть доведено до конца только путём последовательных приближений. Приведём в заключение один из возможных вариантов такого решения. Если орбита какого-нибудь тела, движущегося вокруг Солнца, известна, положение этого тела на орбите, или вообще любая точка орбиты, вполне определяется при помощи одного пара- метра (им может быть, например, средняя, истинная, или экс- центрическая аномалия). Для двух точек, расположенных на двух орбитах, мы будем иметь два независимых параметра, и задача сводится к отысканию пар значений этих параметров, соответствующих условию минимума расстояния между точками обеих орбит. Применим обычные обозначения для гелиоцентрических координат в пространстве и элементов орбиты первого тела; для второго тела все обозначения возьмём со штрихами. Если р— расстояние между точками, лежащими на орбитах, у нас будет р* = (х — я/)2 + (У — у'У + (z — z')2 = = г2 + г'2 — 2 (хх' + уу' + zz'). (12.56) Наиболее простое решение получается при пользовании экс- центрической аномалией в качестве независимого параметра. Имея в виду, что орбиты комет часто имеют большой эксцен- триситет, а в некоторых случаях придётся рассматривать пара- болические кометы, надёжнее взять истинную аномалию; такое решение будет пригодно’всегда. Для отыскания минимальных (и максимальных)' расстояний служат условия dp2 dr f,dx , dy f dz\ n "~dv ~~Г ~dv ~~~ V d,v~^^ dv +Z dv)~ 9 dp2 , dr' f dx' dy' dz'\ n I • = r -j—. — ( X , + у -/-t + Z -j—/ ) =0. dv dv \ dv v dv dv J Пользуясь известными формулами _ p___________g (1 + ^) _ « (1- g2) 1 + e cos v 1 + e cos v 1 + e cos v ’ x — Pxr cos и + Q.cr sin и, II T. Д., находим 1 dr_ e sin v r2 dv p 1 -^^ = -PxSinv4-Cx(cos»+-e) и г. д.
g 10l] ВЫЧИСЛ. КООРДИНАТ РАДИАНТА ПО ЭЛЕМЕНТАМ ОРБИТЫ 355 д2 Умножая первое уравнение (12.57) на , получаем после несложных выкладок -г-, sin и (14-е' cosd') 4- РР' sin v cos d' 4- r3r' dv p* v 1 71 4- ePP' sin 2u cos v' — (14- e2) QP' cos v cos v' — 1 3 — — eQP' cos 2d cos d' —eQP' cos v' + 4- PQ' sin v sin d' 4- у ePQ’ sin 2d sin d' — — (14- e2) QQ' cos d cos d' — у eQQf cos 2d sin d' — — -j- eQQ' sin d' = 0, где PP'=PxP'x + PyPy + PzP', QP'=QxPx + QyP'y + QzP', } PQ' = PxQ'x + PvQ'y + PzQ', QQ' = QxQ'x + QyQy + QzQ^ J ( 2,58) Вводя обозн ачения: a=—, e, P = ae'4-PP', p г =-(1 + OCP', s=-^eQP', 4 = PQ', b = LePQ', ^=-^eQQ', и=-|е^', 1 > (12.59) имеем a sin d 4- (p sin d 4- у sin 2d 4- 8 cos d 4- s cos 2d 4- £) cos d' 4- 4- (^ sin d 4- 6 sin 2d 4- x cos d 4- a cos 2d 4- p.) sin d' = 0. (12.60) Совершенно таким же образом найдётся a' sinD' 4- (P'sinD' 4- у' sin 2d' 4- o' cosd' 4-e' cos 2d' 4- C) cosd 4- -r (Y sin d' 4- 6' sin 2d' 4- x' cos d' 4- cos 2d' 4- p/) sin d = 0, (12.61) где a' = — e', P g'= + ^=a'e+PP, Y = ^-PP> ^' = -^e'PQ', 7= -^e'PQ', -n' = QP', V = ±e'QP', v/^-(i + e'^QQ't }'=~^e'QQ', P-'= —-f-e'CC'- (12.62)
356 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. хц Уравнения (12.60) и (12.61) решаются в отношении v и г/ последовательными приближениями. В применении к орбитам некоторой кометы и Земли всего удобнее взять за основу систему эклиптикальных гелиоцентри- ческих координат. Выражения РР' и т. д. имеют простой, смысл, который вытекает из определения векторных элементов (§ 19). Именно, если на гелиоцентрической небесной сфере отметить точки Р и Р' в направлении на перигелии орбит кометы и Земли, кроме того, Q и Q'— в направлении на точки этих орбит, где v ^90°, соответственно и' = 90°, тогда РР' и т. д. представят Фиг. 30. собой косинусы дуг между указанными точками. Вместо того, чтобы применять уравнения (3.20), полагая в них е = 0 и при- нимая для Земли Z' = 0, <Q/ = 0, — долготе перигелия земной орбиты, можно рассмотреть фиг. 30, на которой пока- зано взаимное расположение орбит кометы и Земли на гелио- центрической небесной сфере и из которой легко выводятся следующие формулы: РР' = cosco cos (к — <Q,) + sin со cosZ sin (tz— <QJ, QP' = — sin co cos (тс — <Q,) -}- cosco cosZ sin (тс — Ц), PQ' = — cos cd sin (тс — <П>) + sin co cos Z cos (тс — Q), QQ' =sin co sin (тс — Q)-|- cos cd cos Z cos (тс — <Q). > (12.63) I J Из этих уравнений вытекают контрольные соотношения: PP'i + QP'2 + PQ’* + QQ’i = l + cosii, 1 1- (12.64) PP'QQ'-QP’ PQ’= cos i. I
§ 101] ВЫЧИСЛ. КООРДИНАТ РАДИАНТА ПО ЭЛЕМЕНТАМ ОРБИТЫ 357 Для Земли мы имеем далее: u'=L— т: (В —долгота Земли), а = 1, е' =0,01673 — 0,00000042 (t — 1950), тг= 102° 4',84- Г, 032(2 — 1950) (включая прецессию). Начиная вычисления, мы будем иметь в виду, что наимень- шие расстояния между орбитами встретятся вблизи узлов. В пер- вом приближении мы берём для Земли L= Q (или L = 180° + Q, если сближение происходит около нисходящего узла) и вычис- ляем коэффициенты А', В' и С' уравнения А1 + В' cos v + С' sin v = 0, (12.66) которое есть не что иное, как уравнение (12.61). Благодаря малости эксцентриситета земной орбиты выгодно воспользоваться этим уравнением, а не (12.60), так как а' и А' будут малы. Конечно, можно решить (12.66) относительно и прямым путём, но быстрее поступать так: переписать это уравнение в виде + В' А’ t О’ и —----------- ° О' С' cos v ’ если С' > В', или в виде , С' А' ciSv— В' B'sinv (12.67) (12.68) если С" < В', затем решать последовательными приближениями: отбрасывая сначала второй член справа, найти и, затем, вычис- лив отброшенный член, повторить отыскание v и т. д. Больше двух приближений, которые очень легко вычисляются, едва ли потребуется. Подобно этому, можно написать уравнение (12.60) в виде: Л + В cost/ + С sini/ = 0. (12.69) С принятым значением и' и только что найденным значением v это уравнение обычно даёт некоторую невязку, которая устра- няется варьированием и'. Чтобы вычислить значение р— кратчайшего расстояния, най- дём сперва: L = v' 4-тг, о I 14-е' cos v' 7 (12.70)
358 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. ХЦ По «Астрономическому ежегоднику» можно проверить, соот- ветствует ли вычисленное значение R долготе Земли L (кото- рая равна долготе Солнца ± 180°). Вместо (12.56) можно написать р2 = R2 г2 — 2Rr cos 6, (12.71) где 9 —дуга между положениями Земли Т и комета К на фиг. 30. Эти положения соответствуют кратчайшему расстоянию между орбитами. Мы выводим из чертежа cos b= cos (L— <Q) cos (i; + w) 4- sin (L~~ Q) sin (y 4- cd) cost. (12.72) Однако, если прямо воспользоваться уравнениями (12.71) и (12.72), мы встретимся с определением малой величины р2 по разности больших величин. Гораздо лучше преобразовать ука- занные формулы к следующему виду: p2 = (7?-r)2 + 4Rrsin210, (12.73) sin2 у 6 = sin2 (L — Q — v — со) + + sin (L — sin (и 4-co) sin2 г, (12.74) если движение кометы прямое (i < 90°) или sin2 0 = sin2 (L — 4- г 4- оз) — • — sin (L — <Q) sin (и 4-о) cos2-^-Z, (12.75) если движение кометы обратное (/>90°). Вывод уравнения (12.73), (12.74) и (12.75) из предшествующих выражений доста- точно прост. Так как при прямом движении L — SI и u = d4-u) имеют для рассматриваемых нами ближайших точек орбит одинаковые знаки, а при обратном движении —различные, две последние формулы при указанном выше выборе служат для вычисления sin2 у 6 по сумме, а не по разности, что даёт наи- более надёжный результат. Решение поставленной нами задачи, собственно говоря, дове- дено до конца, однако небезынтересно точнее определить поло- жение Земли в наибольшем сближении, рассматривая его отно- сительно орбиты кометы. Взяв теперь за основу плоскость орбиты кометы и пользуясь последним уравнением (2.61), в кото- ром вместо аргумента широты войдёт L — Q, мы будем иметь z = — 7?sin(L — ^)sint (i <90°), 1 z = 7? sin (L — Q) sin i (j > 90°). J V
g Ю1] ВЬхЧИСЛ. КООРДИНАТ РАДИАНТА ПО ЭЛЕМЕНТАМ ОРБИТЫ 359 Двоякий знак в этих формулах объясняется следующим обра- зом. Восходящий узел кометной орбиты относительно эклиптики одновременно является нисходящим узлом эклиптики по отно- шению к кометной орбите, что соответствует нию (12.76), причём z>0 означает от плоскости орбиты кометы. Если наклоне- ние орбиты кометы больше 90°, мы должны были бы, ориентируясь по орбите кометы, счи- тать её северный полюс в южном полушарии неба по отношению к эклиптике. Удобнее, ко- нечно, и в этом случае брать направление к се- веру в обычном смысле, но тогда узел эклиптики на орбите как легко убедиться по фиг. 31, и написано. Легко видеть из (12.56), что условие экстремальных рассто- яний может быть вместо (12.57) написано и в таком виде: положение первому уравне- Земли к ^северу орбита Фиг. 31. восходящим, кометы станет знак (12.76) изменится, как (я/ — х) dx -4- (у' -y)dy-\- (z' — z)dz = 0, (х — х') dx' + {у — у') dy' 4- (z — z') dz’ = 0. Первое из этих уравнений, если считать в нём х', у', z' теку- щими координатами, есть уравнение плоскости, проходящей через точку х, у, z орбиты кометы и перпендикулярной к эле- менту дуги этой орбиты dx, dy, dz. Второе уравнение имеет тот же смысл в применении к орбите Земли. Следовательно, про- ведя через находящиеся на минимальном расстоянии точки обеих орбит х, у, z и х', у', z' плоскости, ортогональные к этим орби- там, мы можем сказать, что точка х', у', z' земной орбиты лежит в ортогональной плоскости к орбите кометы и аналогичное утверждение справедливо по отношению к точке х, у, z комет- ной орбиты. Иначе говоря, указанные ортогональные плоско- сти пересекаются по прямой, соединяющей точки орбит, нахо- дящиеся на минимальном расстоянии; длина этой прямой есть р. Пусть на фиг. 32 S — Солнце, КК'— элемент дуги орбиты кометы, КТ = р — минимальное расстояние между орбитами кометы и Земли, лежащее в ортогональной плоскости а к орбите кометы, Т' -—проекция точки Т земной орбиты на плоскость орбиты кометы. КТ и КТ' согласно сказанному лежат в пло- скости и, следовательно, оба эти отрезка перпендикулярны
360 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. к КК', Если обозначить угол между КТ' и КТ через Ф, у нас будет sinO = Y, (12.77) ибо TT' = z. Остаётся ещё определить, куда направлен отре- зок КТ по отношению к орбите кометы — наружу, как на дан- (12.78) ном чертеже, или внутрь, и следовательно, в какой четверти лежит угол Ф. Очевидно, соответственные условия будут ST' >SK и ST' < SK, или ST' = у/'R2, — z2 > г, KT' направлено наружу, ST' = R*—^<.г, KT' направлено внутрь. В первом из этих случаев Ф лежит в первой четверти (смотря в сторону движения Земли по её орбите) при z > 0 и в четвёр- той четверти при z < 0; во втором случае Ф —во второй четверти при z > 0 и в третьей четверти при z < 0. Конечно, если имеет место неравенство R < г, это может служить достаточ- ным условием вместо второго неравенства (12.78). Отыскание z и Ф может оказаться интересным в связи с соображениями о структуре наблюдаемого нами метеорного потока. Если бы поток, грубо говоря, напоминал своей формой цилиндр с осью вдоль орбиты кометы, или, точнее, в сечении любой плоскостью, ортогональной к орбите кометы, получалось бы распределение числа метеоров, зависящее только от расстоя- ния от точки пересечения кометной орбиты с указанной пло- скостью (т. е. имеющее центр симметрии на орбите кометы), тогда максимум интенсивности потока должен был бы падать на момент, в который Земля находится на минимальном рас- стоянии от орбиты кометы. Едва ли можно утверждать, что метеорные потоки — даже старые —имеют такую структуру,
ПРИМЕР 361 § 102] но в случае другой структуры, поток может давать максимум числа метеоров не при минимальном расстоянии между земной и кометной орбитами. Многие периодические кометы имеют небольшое наклонение к эклиптике, и мы уже заметили, что для таких орбит наибольшее сближение с земной орбитой будет не в узле, но ближе к той точке орбиты кометы, где её радиус- вектор становится равным радиусу-вектору Земли. При этом линия кратчайшего расстояния будет направлена почти перпен- дикулярно к орбитам кометы и Земли (Ф близко к 90°). Расчёт, хотя бы приблизительный, элементов метеорного потока по элементам орбиты кометы становится ещё более не- определённым, чем он был для случая потока, наблюдаемого в узле кометной орбиты. Обозначим элементы орбиты кометы для отличия от элемен- тов метеорного потока индексом к. Прежде всего у нас, оче- видно, будет <57, = L, где L — долгота Земли в момент наиболь- шей близости к кометной орбите. Так как (без наблюдений) никаких указаний на отличие наклонения орбиты потока от наклонения кометы получить нельзя, проще всего положить i = ik. Если наклонение кометы невелико, i близко к 0°, мы можем положить со = со7.— <Q -j- причём направление большой оси орбиты кометы приблизительно сохранится; при Z. близком к 180°, соответственно можно считать со = со/с+ Q — Труднее выяснить вопрос о величине со при значительном наклонении орбиты кометы к эклиптике. Можно лишь сказать, что при г, не сильно отличающемся от 90°, проще всего брать w — После того 1?ак *тем или иным способом выбраны значения элементов, определяющих расположение орбиты потока в про- странстве, полуось орбиты и эксцентриситет могут быть най- дены при помощи уравнений (12.55). Отыскание координат радианта по элементам потока проведено выше и принципиаль- ных затруднений не содержит. § 102. Пример Комета Галлея связана с двумя метеорными потоками: майских ^кварид и октябрьских Орионид. наблюдавшимися вблизи нисходящего и восходящего узлов её орбиты. Расстояние Земли от кометной орбиты, особенно у восходящего узла, довольно значительно, тем не менее эти потоки наблюдаются регулярно, а поток Лкварид, как показали наблю- дения в последние годы, очень интенсивен. Из наблюдений кометы Галлея в её последнем появлении в 19Юг. получены следующие элементы её орбиты, причём здесь они приводятся Уже отнесёнными к нормальному равноденствию 1959,0: со Шэ43',2 ] Р 76,03 <Q 57 50,6 I 1959,0 1g? 9,7688 I 162 12,8 J
362 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ [Гл. ХЦ Вспомогательные величины: Комета Земля COS CO 0,3701 Jgp 1,8810 n 102°4',8 sin co + 9290 0,6270 cos i — 9522 Iga 1,2540 COS 0) cos i + 3524 lg(l -*) 8,5148 sin co cos i — 8846 e 0,9673 e' 0,0167 sin (% + 6976 <1 0,5873 COS (к -ft) + 7165 а ( 1 — е'- ') = {/( I +*) 1,1552 0,9997 PP' — 8823 1 + e* 1,9357 1,0003 QP’ — 4198 PQ' — 3756 QQ + 9006 CL + 1,1177 a' + 0,0145 7] - 3756 4198 - 8636 - 8683 0 - 1817 — 35 V - 4267 - 74 z — 1,7433 — 9009 5 + 8126 + 3757 A — 4356 — 75 Е + 2030 + 31 Iх “ 1,3067 — 225 с + 6091 + 94 Для восходящего узла исходим из даты максимума Орионид, около 19 октября и берём соответственно v' = — 77°, v' - 77°O',O — 7l°0',0 - 72°2',8 - 72°1',6 sin v' - 0,9744 - 0,9455 -0,9513 -0,9512 sin 2v' - 4384 - 6157 - 5865 '- 5870 cos v' + 2250 + 3256 + 3082 + 3086 cos 2v' - 8988 - 7880 - 8100 - 8096 A' - 141 137 - 138 - 138 B' + 9405 + 9548 + 9530 + 9531 C' + 1921 + 892 + 1073 + 1069 ctg V - 2043 — 934 - 1126 — 1122 — A'fB' sin v 153 - 144 - 146 - 146 ctg V - 2196 - 1078 - 1276 •- 1268 V - 77°36',9 — 83°50',8 — 82°45',1 — 82°46',4 sin v - 9767 - 9942 - 9920 - 9921 sin 2v - 4190 - 2131 - 2503 - 2496 cos V + 2145 + 1072 + 1262 + 1258 cos 2v - 9080 - 9970 - 9682 - 9684 A - 1,0916 - 1,1112 - 1,1088 - 1,1089 В + 1,6213 + 1,4774 + 1,4786 - 1,4780 C - 8491 - 6559 - 6869 - 6862 Невязка v' + 937 - 72°1',6 30 3 ,2 9 9945 24,050 (1950) — 82°46',4 1,0299 — 27°47',4 28 56 ,8 -4662 + 4840 + 202 + 1546 - 198 + 4 cos2 1/2 i - 1 0,023901 L R Дата Вс. вр. окт. V г V + CO (L~ ft) sin (V + co) sin (£,— ^Z + 'v+co) cos l/‘2f sin2 (L - ft + V + a>) , 000408 sin2 1/2 6 ,005800 4Rr 4,0969 4Rrsin2^-fl ,023762 (R-r)2 ,001253 p2 ,025015 p 0,1582 sini 0,3055 z —0,1416 ф -бЗ’З!' (внутрь, III четверть)
§ 1°21 ПРИМЕР 363 Такое же вычисление, проведённое слеДУ1014*16 результаты: для нисходящего узла, дал > vf 124°47',6 г 0,9857 L 226 52 ,4 р 0,0668 R 1,0093 z +0,0587 Дата Вс. вр. мая 8,034 (1950) у +61°29' v 79°45',4 (наружу, I четверть) Календарные даты, соответствующие долготам Земли, взяты из «Астрономического ежегодника» на 1950 год. Далее следует вычисление радиантов, которое мы приводим полностью также только для Орионид: Iff а 83°, 9 30 ,1 162 ,2 1950,0 I ,254 Здесь а и i приняты теми же, что и для кометы, значение со получено по правилу для комет с обратным движением. Эксцентриситет отыски- вается путём проб подстановкой значений в формулу R __ cos2cp а 1 + sin э cos со R 9,998 R а COS2 (р sin <р Знам. R а е XVII р 8,744 = 75°0' 8,826 9,985 0,042 8,784 9,986 0,041n 76°0' 8,767 9,987 0,043 8,724 О = 210э, I XV Vp cos co 9,026 75°4O' 8,787 9,986 0,042 8,745 окт. 24,05(1950) 0,020 XVI 9 ~R 0,30$ cos i 9,979a cos i 9,979/» 0,290 R 9,978n sin i 9,485 1 8,769 р cos i v= sinv e sin v ctg (A-©) Л-О = sin (A-©) A= -83°,9 9,998n 9,984n 9,962 227 °,5 9,868n 77°,6 У p cos i Y psin i R sin (Л— ©) V cos p V |sin p| V km » 9,999a 9,505 9,866n 0,133 9,507 p= - 13°, 3 V 0,145 jceK 1,619 == 41,6 a
364 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРБИТ МЕТЕОРОВ ХИ Последний контроль при больших значениях а не может давать хорошего согласия. VII I е° 9,982 XIII t-L0 = — 43°, 4 lib - 9-697 0 — = =102°,0 sin (A—Lo) 9,837n R 2a sin (0 — Поправка= тс) 9,978 = +0°,9 cos (A—Lo) COS fJ 9,861 9, 988 Числ. 9,7(Д Знам. 9,988 Ц ,= 121,0 sin g = sin N sin у 9,362/г 7 9,856 sin N cos у cos N sin y cos y sin N N 9,825?! 9,849 9,503/г 9,976n 9,849 = 45°,0 Vo 1-475 XI Vb V. 72 V‘b WQ 2 cos N 1,475 XV V sin TV 3,238 sin n 2,950 n 3,094 TV-tz 0,150 sin (TV — n) 1.468 IX 9,648 = 26°.4 = 18,6 9,504 cos 8' cos (A' cos p' sin (A' A ~ Lo) ~~ Lo) sin + cos 8' '-i0 9,952 9,624 9. [61 9, 995 = -25°,2 ^2 + V- 2FF0 cos zV U* 3,418 3,244 3,641 V — sin n "o 9, 504 A' 3' = 95 ,8 = -8 ,3 coss 9,963 III 9,593 sin s 9,600 IV 9,124» cos A' 9,005 cos Dcos A 9,000/г cos 3' 9,995 cos D sin A 9,983 sin A' 9,998 sin D 9,413 sin jJ' 9,161n cos D 9,985 I 9,956 A=- 95°, 9 II 8,761 D= + 15,0 Итак, координаты радианта Орионид получаются для 24,05 октября 1950 Вс. вр. Л19б0 = 95°,9, L)1950 = + 15°,0. Совершенно тем же путём для Акварид было найдено: 8,03 мая 1950 Вс. вр. Л19б0 = 338°, 1, L1950 = 4- 0э, 1. Эти результаты, в частности для Орионид, не могут претендовать на большую точность, так как расстояния наблюдаемых с Земли метеоров от орбиты кометы довольно значительны и элементу: орбит этих метеоров остаются несколько неопределёнными.
ТАБЛИЦЫ (I—XXV)

ОПИСАНИЕ ТАБЛИЦ Таблица I даёт число дней, протекших от начала юлианского периода, т. е. от 1 января 4713 г. до н._ э.; с её помощью можно выразить боль- шие промежутки времени в сутках. Таблица построена так, что полу- чение юлианской даты для XX века достигается сложением чисел второй и третьей части таблицы. Для других столетий необходимо алгебраически прибавить числа первой части таблицы. Юлианские сутки в согласии с прежним астрономическим счётом времени начинаются в полдень, по- этому для дат после 1 января 1925 г. юлианская дата будет начинаться в 12* по всемирному времени соответствующего календарного числа. Примеры: 11 мая—1188 г. (юлиан. кал.) 28 февраля 1900 г. (григ. кал.) 1 июня 1946 г. (григ. кал.) Часть I - 1132262 — — Часть II 2419403 2415020 2431821 Часть III 131 59 152 I. D. 1287272 2415079 2431973 Таблица II служит для превращения часов, минут и секунд в доли суток. Она пригодна и для обратного перехода, который встречается гораздо реже. Употребление этой таблицы достаточно просто. Таблица III даёт возможность превращать десятичные доли градуса в минуты и секунды или обратно. Следует заметить, что если не требуется большой точности (например, если вычисление ведётся до целых секунд или до десятых долей минуты), расчёт может быть сделан в уме столь же быстро, или быстрее, чем при пользовании таблицей. Таблица IV позволяет обращать градусы и минуты в секунды. Обратный переход может понадобиться, например, при вычислении эксцентрической аномалии по таблицам с делением на минуты и секунды. Таблица V предназначена для вычисления поправок за параллакс Для координат Солнца или для нахождения параллактических множи- телей. С её помощью момент наблюдения, выраженный во всемирном вре- мени, легко превращается в интервал звёздного времени As. Таблица VI даёт натуральные значения синусов и косинусов углов, выраженных во времени, и служит той же цели, что и таблица V. Таблица VII содержит координаты обсерваторий и вспомогательные величины для вычисления параллакса. При помощи этих трёх таблиц вычислены, например, поправки координат Солнца в § 45. Значение “враллакса Солнца принято, как обычно, р0 = 8,/,8О. i Таблица VIII даёт среднее наклонение эклиптики к экватору, а вкже эклиптикальные и экваториальные элементы прецессии. Мож- 0 Указать на пример в § 20, вычисленный при помощи аналогичной
368 ОПИСАНИЕ ТАБЛИЦ таблице»! М. Ф. Субботина. В качестве другого примера перенесём динаты кометы = 3z*5’B50®,64 о'1946,„ = + 8’3'0",6 КОор, к равноденствию 1950,0: /71 = 3X073 77 = 1 ,336 /7 = 20X04 1 прибл. X — X — t = f0 t ~ 2 прибл. 1948,(1 2 = 3/'5’ИГ>7« 5,= - 8°3',5 1 прибл. 2 прибл. п* (>,1258 sin jc 9,8602 0,1258 9,86 )4 п" 1,3019 COS а 9,8382 1,3019 9,8379 9,1505 11= + 0\137 777 = 3 ,073 рга= + 3,210 а1950»0 == 9,1510 + 0X137 3,073 + 3,210 37/6шЗХ48 °1948»0 ргъ = + 13", 80 = + 8’3'55",8. +13",79 В данном случае было бы вполне достаточно одного приближения. Таблица IX позволяет сразу найти годовую прецессию по прямому в обхождению и склонению и может служить для переноса средних ко- ординат на один год вперёд или назад, как это часто требуется, если наблюдения объекта падают по обе стороны от начала координатного года. Кроме того, она может употребляться для приближённых расчётов на более продолжительные промежутки времени. Рекомендуется обра- щать внимание на знак прецессии по склонению. Таблица X даёт коэффициенты для переноса прямоугольных коорди- нат или векторных элементов к нормальному равноденствию 1950,0,.или от этого равноденствия к одной из эпох в интервале между 1920 и 1960 гг. Вычисления производятся по формулам § 20 столь просто, что иллюстраций не требуют. Таблица XI служит для отыскания приближённых значений эксцен- трической аномалии при решении уравнения Кеплера. При интерполи- ровании но эксцентриситету заметное влияние окажут вторые и высшие разности, которые можно учесть грубо приближённо (или вовсе не учитывать), имея в виду, что результат достаточно иметь с ограничен- ной точностью; см. § 21. Таблица XII содержит значения М по аргументу c=tg-^-v в пара- болическом движении; кроме того, в ней даны для облегчения интерпо- ляция первая и половина второй производной от М по с. Третья произ- водная постоянна и в первой части таблицы, где интервал с равен 0,001 (до а=1,5), её влияние нечувствительно. Начиная от g = 1,5, интер- вал взят в 0,01 (подобные значения с реже встретятся на практике); здесь третья производная составляет 16 единиц последнего знака^М- В этой части таблицы f" подправлено таким образом, чтобы прибли- жённо учесть влияние третьей производной; таким образом, в таблице даётся 4" (/") = 4" (f" + 4 • 4- /"'4 = 4-/" + (ибо — п2 аппроксимирУеТ 2 2 X () о / 2 X 6 функцию /г3 в интервале от 0 до 1^. Остаточная погрешность вычисле- ния при этом не превысит 0,3 единицы последнего знака, слеД°^а' телыю, не окажет влияния на результат. Если нужно найти М- °е' рётся формула М = Мв + п р' + п (у/')] ,
ОПИСАНИЕ ТАБЛИЦ 369 где Мо соответствует ближайшему меньшему табличному значению %, а п есть а—с0, выраженное в долях табличного интервала. Обратная задача решается путём последовательных приближений. Берём сначала М — Мо п =-----—- : во втором, и дальнейших приближениях полагаем М-Мо______________________________ /,+reGr) ’ где п в правой части подставляется из предыдущего приближения. Очевидно, что чения п. Пример: М MQ получение а сводится к отысканию окончательного зна- 8657,4П66 8642,86788 6,66 M-MQ 14,54378 /' 37,28760 2 (Г) 5478 0,39004 Г + (Г) 37,30897 п2 П3 а 0,3898199 0,3898201 6,663898201 /' + П2|(Г) 37,30895 Мы видим, что при точности до восьмого знака (большая точность едва ли потребуется) можно ограничиться двумя приближениями. Если вычисления ведутся с шестью знаками, в первой части таб- лицы достаточна простая прямая или обратная интерполяция. Все табличные значения были вычислены заново с 12 знаками. Таблица XIII содержит v по аргументу М или lg М. Так как ло- гарифмические вычисления орбит и эфемерид, для которых предназна- чена эта таблица, целесообразно вести только при небольшом числе знаков, точность табличных данных ограничена. Таблицы XIV, XV, XVI и XVII служат для определения истинной аномалии и радиуса-вектора для орбит, близких к параболе, или же, наоборот, для нахождения времени прохождения через перигелий. Их употребление изложено вместе с призерами в § 23. Таблицы XVIII и XIX предназначены для отыскания отношения площади сектора эллиптической или гиперболической орбиты к пло- щади треугольника по способу Гаусса (см. §§ 41 и 45). Таблица XX употребляется при решении уравнения Эйлера для параболической орбиты, если вычисления ведутся с арифмометром. Она Даёт значения тдл по аргументу т]. Таблица XXI служит той же цели при вычислении с логарифмами. В ней даются значения 1g [х с пятью знаками (при вычислении орбиты с шестью знаками предпочтительнее пользоваться арифмометром). Таблица XXII содержит как функцию г2. Такой переход, или аналогичный — от г к г"8^2, встречается в ряде вопросов определения орбит (решение уравнений Лагранжа при вычислении орбиты по трём наб- людениям, отыскание путём проб значений геоцентрических расстояний А» Д. Дубяго
370 ОПИСАНИЕ ТАБЛИЦ при вычислении параболической орбиты, вычисление составляющих возмущающих сил, переход от а к а“3/з или от q к д“3/2 и т. д.). При увеличении аргумента против табличного значения в 10 раз значения функции должны быть умножены на 10“8^2 или на 0,031622777, при уве- личении в 100 раз — на 10“3 = 0,001; если аргумент уменьшается в 10(100) раз, функция увеличивается в Ю8^2 = 31,622777 (103= 1000) раз и т. д. Следовательно, пользуясь данной таблицей, можно найти г~з для любого возможного случая. Пример. Для кометы 1880 I дано д= 0,00548881. Для аргумента в 1000 раз большего находим табличное число 0,0777647. Умножая на 31622,777, получаем д“3^2 = 2459,136. Исходное q дано с шестью значащими цифрами, поэтому в результате третий знак после запятой ненадёжен на несколько единиц. Таблица XXIII применяется при вычислении возмущений по спо- собу Бонда-Энке. В ней даются значения функции / по аргументу q с такой точностью, которая достаточна для большинства практических целей. Возмущения по способу Бонда-Энке, как правило, вычисляются для не слишком продолжительных промежутков времени и не успевают нарастать до крупных величин, поэтому необходимые значения q едва ли выйдут за пределы аргумента таблицы. Таблица XXIV содержит значения математических и астрономи- ческих постоянных, встречающихся в вопросах определения орбит. Таблица XXV даёт принятые в настоящее время в «Астрономиче- ском ежегоднике СССР» массы больших планет и зависящие от них множители, входящие в вычисления возмущений прямоугольных коор- динат и элементов орбиты.
Таблица I Число дней от начала юлианского периода ——' Год Год 1 | Год Месяц Про- стой год Висо- кос- ный год j Дни) ! -—2000 —1424462 1900 2415020 1950 2433282 Январь 0 1 0 —1900 о —1387937 1901 2415385 1951 2433647 10 11 10 —1800 S —1351412 1902 2415750 1952* 2434013 20 21 20 —1700 —1314887 1903 2416115 1953 2434378 30 31 30 — 1600 я о —1278362 1904* 2416481 1954 2434743 Февраль 9 10 40 —1500 S —1241837 1905 2416846 1955 2435108 19 20 50 —1400 о о —1205312 1906 2417211 1956* 2435474 Март 1 1 60 —1300 ф —1168787 1907 2417576 1957 2435839 11 11 70 — 1200 я —1132262 1908* 2417942 1958 2436204 21 21 80 — 1100 ф —1095737 1909 2418307 1959 2436569 Апрель 31 31 90 — 1000 и —1059212 1910 2418672 I960* 2436935 10 10 100 — 900 о ф —1022687 1911 2419037 1961 2437300 20 20 110 — 800 я S — 986162 1912* 2419403 1962 2437665 Май 30 30 120 — 700 S — 949637 1913 2419768 1963 2438030 10 10 130 — 600 И — 913112 1914 2420133 1964* 2438396 20 20 140 — 500 о Он — 876587 1915 2420498 1965 2438761 Июнь 30 30 150 — 400 — 840062 1916* 2420864 1966 2439126 9 9 160 — 300 — 803537 1917 2421229 1967 2439491 19 19 170 — 200 — 767012 1918 2421594 1968* 2439857 Июль 29 29 180 — 100 — 730487 1919 2421959 1969 2440222 9 9 190 0| — 693962 1920* 2422325 1970 2440587 19 19 200 100 — 657137 1921 2422690 1971 2440952 Август 29 29 210 200 — 620912 1922 2423055 1972* 2441318 8 8 220 300 — 584387 1923 2423420 1973 2441683 18 18 230 400 — 5478’62 1924* 2423786 1974 2442048 Сентябрь 28 28 240 500 ,д — 511337 1925 2424151 1975 2442413 7 7 250 600 Он — 474812 1926 2424516 1976* 2442779 17 17 260 700 сб W — 438287 1927 2424881 1977 2443144 Октябрь 27 27 270 800 Я ф — 411762 1928* 2425247 1978 2443509 7 7 280 900 я сб — 365237 1929 2425612 1979 2443874 17 17 290 1000 Я — 328712 1930 2425977 1980* 2444240 Ноябрь 27 27 300 1100 5S — 292187 1931 2426342, 1981 2444605 6 6 310 1200 S к — 255662 1932* 2426708 1982 2444970 16 16 320 1300 о — 219137 1933 2427073 1983 2445335 Декабрь 26 26 330 1400 сб — 182612 1934 2427438 1984* 2445701 6 6 340 1500 Я Я — 146087 1935 2427803 1985 2446066 16 16 350 1600 2 — 109562 1936* 2428169 1986 2446431 26 26 360 1700 — 73037 1937 2428534 1937 2446796 1800 — 36512 1938 2428899 1988* 2447162 1900 + 13 1939 2429264 1989 2447527 1500 — 146097 1940* 2429630 1990 2447892 1600 — 109572 1941 2429995 1991 2448257 1700 К ” Q. — 73048 1942 2430360 1992* 2448623 1800 и S — 36524 1943 2430725 1993 2448988 1900 g я 0 1944* 2431091 1994 2449353 2000 oLg + 36525 1945 2431456 1995 2449718 2100 4- 73049 1946 2431821 1996* 2450084 2200 Я * + Ю9573 1947 2432186 1997 2450449 2300 & + 146097 1948* 2432552 1998 2450814 2400 + 182622 1949 2432917 1999 2451179 iQn?HcOjKOCHIie годы обозначены ♦. В григорианском календаре годы 1700, 1800. 2100, 2200. 2300 не являются високосными. 24*
Таблица II Обращение часов, минут и секунд в доли суток 0* 1Л 2» зл 4Л 5* СЛСЛФСЛ СЛСЛСЛСЛСЛ СЛ^фьфь^ ф» ф> ^WWWW СО W СО СО СО СОЮЮЮЮ Ю Ю Ю Ю Ю ЮИНЧи ННЧНМ ь—1 ФОО^Ф СЛ COLO ф ФООКЮ) СЛ^СОЮ^ ФФОО^ЗФ СЛ^СОЮМ ф Ф00«Ф СЛ СО Ю I—1 ФФООМФ СП rfbWto ФФО0<1Ф СП rfk СОЮ ОШ 1 0?00000 0^04167 0^08333 0^12500 0^16667 0^20833 00069 04236 08403 12569 16736 20903 00139 04306 08472 12639 16806 20972 00208 04375 08542 12708 16875 21042 00278 04444 08611 12778 16944 21111 0,00347 0,04514 0,08681 0,12847 0,17014 0,21181 00417 04583 08750 12917 17083 21250 00486 04653 08819 12986 17153 21319 00556 04722 08889 13056 17222 21389 00625 04792 08958 13125 17292 21458 0,00694 0,04861 0,09028 0,13194 0,17361 0,21528 00764 04931 09097 13264 17431 21597 00833 05000 09167 13333 17500 21667 00903 05069 09236 13403 17569 21736 00972 05139 09306 13472 17639 21806 0,01042 0,05208 0,09375 0,13542 0,17708 0,21875 01111 05278 09444 13611 17778 21944 01181 05347 09514 13681 17847 22014 01250 05417 09583 13750 17917 22083 01319 05486 09653 13819 17986 22153 0,01389 0,05556 0,09722 0,13889 0,18056 0,22222 01458 05625 09792 13958 18125 22292 01528 05694 09861 14028 18194 22361 01597 05764 09931 14097 18264 22431 01667 05833 10000 14167 18333 22500 0,01736 0,05903 0,10069 0,14236 0,18403 0,22569 01806 05972 10139 14306 18472 22639 01875 06042 10208 14375 18542 22708 01944 06111 10278 14444 18611 22778 02014 06181 10347 14514 18681 22847 0,02083 0,06250 0,10417 0,14583 0,18750 0,22917 02153 06319 10486 14653 18819 22986 02222 06389 10556 14722 18889 23056 02292 06458 1062 5 14792 18958 23125 02361 06528 10694 14861 19028 23194 0,02431 0,06597 0,10764 0,14931 0,19097 0,23264 02500 06667 10833 15000 19167 23333 02569 06736 10903 15069 19236 23403 02639 06806 10972 15139 19306 23472 02708 06875 11042 15208 19375 23542 0,02778 0,06944 0,11111 0,15278 0,19444 0,23611 02847 07014 11181 15347 19514 23681 02917 07083 11250 15417 19583 23750 02986 07153 11319 15486 19653 23819 03056 07222 11389 15556 19722 23889 0,03125 0,07292 0,11458 0,15625 0,19792 0,23958 03194 07361 11528 15694 19861 24028 03264 07431 11597 15764 19931 24097 03333 07500 11667 15833 20000 24167 03403 07569 11736 15903 20069 24236 0,03472 0,07639 0,11806 0,15972 0,20139 0,24306 03542 07708 11875 16042 20208 24375 03611 07778 11944 16111 20278 24444 03681 07847 12014 16181 20347 24514 03750 07917 12083 16250 20417 24583 0,03819 0,07986 0,12153 0,16319 0,20486 0,24653 03889 08056 12222 16389 20556 24722 03958 08125 12292 16458 20625 24792 04028 08194 12361 16528 20694 24861 0,04097 0,08264 0,12431 0,16597 0,20764 0,24931 Ов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 °?00000 00001 00002 00003 00007 00008 00009 00010 0,00012 00013 00014 00015 00016 0,00017 00019 00020 00021 00022 0,00023 00024 00025 00027 00028 0,00029 00030 00031 00032 00034 0,00035 00036 00037 00038 00039 0,00041 00042 00043 00044 00045 0,00046 00047 00049 00050 00051 0,00052 00053 00054 0005g 00057 0,00053 00059 ОООбО 00061 00062 0,00064 00065 00066 оО°б7 0,0006»
Таблица II П родолмсеиие Обращение часов, минут и секунд в доли суток 6» 7Л 8* 9* 10» 11* 1 0™ 0,25000 0^29167 0,33333 О6? 37500 0^41667 0^45833 0« 0^00000 1 2506 9 29236 33403 37569 41736 45903 1 00001 2 25139 29306 33472 37639 41806 45972 2 00002 3 25208 29375 33542 37708 41875 46042 3 00003 4 25278 29444 33611 37778 41944 46111 4 00005 5 0,25347 0,29514 0,33681 0,37847 0,42014 0,46181 5 0,00006 6 25417 29583 33750 37917 42083 46250 6 00007 у 25486 29653 33819 37986 42153 46319 7 00008 8 25556 29722 33889 38056 42222 46389 8 00009 9 25625 29792 33958 38125 42292 46458 9 00010 10 0,25694 0,29861 0,34028 0,38194 0,42361 0,46528 10 0,00012 11 25764 29931 34097 38264 42431 46597 11 00013 12 25833 30000 34167 38333 42500 46667 12 00014 13 25903 30069 34236 38403 42569 46736 13 00015 14 25972 30139 34306 38472 42639 46806 14 00016 15 0,26042 0,30208 0,34375 0,38542 0,42708 0,46875 15 0,00017 16 26111 30278 34444 38611 42778 46944 16 00019 17 26181 30347 34514 38681 42847 47014 17 00020 18 26250 30417 34583 38750 42917 47083 18 00021 19 26319 30486 34653 38819 42986 47153 19 00022 20 0,26389 0,30556 0,34722 0,38889 0,43056 0,47222 20 0,00023 21 26458 30625 34792 38958 43125 47292 21 00024 22 26528 30694 34861 39028 43194 47361 22 00025 23 26597 30764 34931 39097 43264 47431 23 00027 24 26667 30833 35000 39167 43333 47500 24 00028 25 0,26736 0,30903 0 ,35069 0,39236 0,43403 0,47569 25 0,00029 26 26806 30972 35139 39306 43472 47639 26 00030 27 26875 31042 35208 39375 43542 47708 27 00031 28 26944 31111 35278 39444 43611 47778 28 00032 29 27014 31181 35347 39514 43681 47847 29 00034 30 0,27083 0,31250 0,35417 0,39583 0,43750 0,47917 30 0,00035 31 27153 31319 35486 39653 43819 47986 31 00036 32 27222 31389 35556 39722 43889 48056 32 00037 33 27292 31458 35625 39792 43958 48125 33 00038 34 27361 31528 35694 39861 44028 48194 34 00039 35 0,27431 0,31597 0,35764 0,39931 0,44097 0,48264 35 0,00041 36 27500 31667 35833 40000 44167 48333 36 00042 37 27569 31736 35903 40069 44236 48403 37 00043 38 27639 31806 35972 40139 44306 48472 38 00044 39 27708 31875 36042 40208 44375 48542 39 00045 40 0,27778 0,31944 0,36111 0,40278 0,44444 0,48611 40 0,00046 41 27847 32014 36181 40347 44514 48681 41 00047 42 27917 32083 36250 40417 44583 48750 42 00049 43 27986 32153 36319 40486 44653 48819 43 00050 44 28056 32222 36389 40556 44722 48889 44 00051 45 0,28125 0,32292 0,36458 0,40625 0,44792 0,48958 45 0,00052 46 28194 32361 36528 40694 44861 49028 46 00053 47 28264 32431 36597 40764 44931 49097 47 00054 48 28333 32500 36667 40833 45000 49167 48 00056 49 28403 32569 36736 40903 45069 49236 49 00057 50 0,28472 0,32639 0,36806 0,40972 0,45139 0,49306 50 0,00058 51 28542 32708 36875 41042 45208 49375 51 00059 52 28611 32778 36944 41111 45278 49444 52 00060 53 28681 32847 37014 41181 45347 49514 53 00061 54 28750 32917 37083 41250 45417 49583 54 00062 55 0,28819 0,32986 0,37153 0,41319 0,45486 0,49653 55 0,90064 56 28889 33056 37222 41389 45556 49722 56 00065 57 28958 33125 37292 41458 45625 49792 57 00066 58 29028 33194 37361 41528 45694 49861 58 00067 59 0,29097 0,33264 0,37431 0,41597 0,45764 0.49931 59 0,00068
ООООООООООО w W W vC W w W ^0 W К ю to [<; ю ю to Р р А _ з Q о О о о О о о С О СО 4J ФО1 w Ь5 1- О О X <1'0 JI vj к» г- ОФХ4ФФХХЬЗ.-ОФХ4'ФХ4>Х1<ХОФХ4ФФ||!*С0ЬЗ,-О Доли градуса to ЬС № ЬЗ IO to Ю ЬС W to W № ti' IO to Н Н Н н-* Н R - R Р Ф X X 4 4 ф X X X X X S3 X — О О О СОХ 4 0 О осл й> W W to 1О r-О' О' О О х Ч] ч] О ОО О' W W to Р R о о ю 4> со ю й> Н* СО to hp>'r— ОО ЬЭЙ>:-^СО Ю :— СО Ю й> н» СО tO 4> W № i-л СО Ю 4> СО Ю Н* W |₽'ХЬЭФО£*ХЬЗФОХХ1'-ЗФОХХЬЭфОХХ1ч)ФОХХЮФОХХЬЭФОй>ХЬ5ФО£>ХЬЗФС>||>ХЬЭФО Минуты и секун- ды ООООООООООО 41 ~ ~ ~ ч. ч. Ч. ч. - 0 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф X X X X X X X X X X 4 4 4 4 4 ч 4 4 4 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф X X X X X X X X X X О X 4J О О rf> X to — О О X 4J O сл rf> W to R О Ф Х ч] О о и> W to г; ф GO ЧТО Ol W to Р О О X ч] О О й> X to Р О Доли градуса СЛФ\СЛС;ЛО^СЛФЛФДСДСЛСПСЛСЛСЛСПСД|₽'^>Й>-Й>1₽'. h₽'rf>»₽*f₽>rf>rf>4>>p>^rf>rf>>₽*COCOCOCOCOCOCOCOCOCOCOCOCOCOCOCOCO Ф X X 4 4J о X X |j> X to X Н Г- О ф ф х X 4J 0 '0 0 X О X X to to R О О Ф ф X ч] ч] О О О' #> й> X X to R R Ф О to rf> Р- СО Ю н* со to О -» X Ю СО ЬО Р“ СО ЬО й> Н* СО ЬЭ rf> t-i СО to rf> Н* СО to £> р“ СО Ю й> р“ со XX[COON>XtOOORl'XtOOC£'XtOXO£'XtOOOi^XtOOOrOXtOOO£'XtOOO#'XtOOO’£'XtOOO Минуты и секун- ды 070000 0Q01 0002 0003 0004 0,0005 0006 0007 0008 0009 0,0010 ООН 0012 0013 0014 0,0015 0016 0017 0018 0019 0,0020 0021 0022 0023 0024 0,0025 0026 0027 0028 0029 0,0030 0031 0032 0033 0034 0,0035 0036 0037 0038 0039 0,0040 0041 0042 0043 0044 0,0045 0046 0047 0048 0,0049 Доли градуса 4 4 Ф Ф Ф Х X X X X X X X К) X) R X Н О О ф О -Ф ф даХ 4 4 4 Ф Ф Ф Х X X #> X X X X ЬЭ КЗ 1чЗ R R X О Ф С' О> to ф X tc X 4> и- 4 4> о ф X Ф X tc X СЛ — X С' 4 X О Ф IC ф х № X X R 4 О X Ф ф to X С^ И X h> О 4 X О' х х to Ф о х х ф ф о х х ф ф ф х х ьз ф о х х и ф с х х х ф ф х х to ф с х х ьз Ф о х х to ф с х х to ф о Секунды О О О О О О О О 0.0 о V. Ч. Ч. ч. Ч. Ч. Ч. ч. Ч. Ч. 4*0 ОООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООООО оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо ф Ф ф Ф ф> ф ф ф ф ф X X X X X X X X X X 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф X X XXX X X X X X ф X 4 Ф X X W Ю — 0 ф> X 4 Ф X X X Ю — О Ф Х 4 Ф O' X СО Ф .— 0 Ф X 4 Ф> О' X W Ю г- Q ф X 4 Ф O' X СО tO Н Ф Доли градуса СОСЛСОСАЭС0САЗСОС«СССОСФСОСОСОСОСХ>К)К>ЬфЬЭ1ФЬО1ФЬ21<>ЬФьЭ1ФК>1ФЬО1Ф1ФЬЭЬФК>ЬОЬФЬЭЬФЬОЬФЬФЬОРк*-;‘1-ЛР>>Ь^Н‘‘ О' X 4> X1 X X X to (<; Ф Г- R X о о ф Ф ф X X X 4 4 4 СП o x X X. rX X X X X X to to X г- О О ф' Ф Ф Ф X X X О to Ф X t o x R 4 О X X Ф Ф to X X X X О 4 X О Ф 1О ф ол to X X R 4 О Ф X Ф 'ф to X X R X О 4 X О и> X Ю О 0 х X (О Ф о х ю СП о й> х Ю Ф О С' X Ю Ф О X X Ю Ф С »f> X Ю Ф О X to Ф О X to Ф О X to Ф о Секунды о?ооооо 00001 00002 00003 00004 0,00005 00006 00007 00008 00009 Доли градуса 07000 030 072 108 144 0,180 216 252 288 324 Секунды Таблица III Обращение десятичных долей градуса в минуты и секунды и обратно
Табл и ц а IV Обращение градусов и минут в секунды и обратно Гра- дусы Секунды Г ра- дусы Секунды Гра- дусы Секунды Мину- ты Се- кунды 0° 0" 60^ 216000* 120° 432000* 0' 0° 1 3600 61 219600 121 435600 1 60 2 7200 62 223200 122 439200 2 120 3 10800 63 226800 123 442800 3 180 4 14400 64 230400 124 446400 4 240 5 18000 65 234000 125 450000 5 300 6 21600 66 237600 126 453600 6 360 7 25200 67 241200 127 457200 420 8 28800 68 244800 128 460800 8 480 9 32400 69 248400 129 464400 9 540 10 36000 70 252000 130 468000 Ю 600 11 39600 71 255600 131 471600 11 660 12 43200 72 259200 132 475200 12 720 13 46800 73 262800 133 478800 13 780 14 50400 74 266400 134 482400 14 840 15 54000 75 270000 135 486000 15 900 16 57600 76 273600 136 489600 16 960 17 61200 77 277200 137 493200 17 1020 18 64800 78 280800 138 496800 18 1080 19 68400 79 284400 139 500400 19 1140 20 72000 ' 80 288000 140 504000 20 1200 21 75600 81 291600 141 507600 21 1260 22 79200 82 295200 142 511200 22 1320 23 82800 83 298800 143 514800 23 1380 24 86400 84 302400 144 518400 24 1440 25 90000 1 85 306000 145 522000 25 1500 26 93600 86 309600 146 525600 26 1560 27 97200 87 313200 147 529200 27 1620 28 100800 88 316800 148 532800 28 1680 29 104400 89 320400 149 536400 29 1740 30 108000. 90 324000 150 540000 30 1800 31 111600 91 327600 151 543600 31 1860 32 115200 92 331200 152 547200 32 1920 33 118800 93 334800 153 550800 33 1980 34 122400 94 338Ю0 154 554400 34 2040 35 126000 95 342000 155 558000 35 2Ю0 36 129600 96 345600 156 561600 36 2160 37 133200 97 349200 157 565200 37 2220 38 136800 98 352800 158 568800 38 2280 39 140400 99 356400 159 572400 39 2340 40 144000 100 360000 160 576000 40 2400 41 147600 101 363600 161 579600 41 2460 42 151200 102 367200 162 583200 42 2520 43 154800 103 370800 163 586800 43 2580 44 158400 104 374400 164 590400 44 2640 45 162000 105 378000 165 594000 45 2700 46 165600 106 381600 166 597600 4б 2760 47 169200 107 385200 167 601200 47 2820 48 172800 108 388800 168 604800 48 2880 49 176400 109 392400 169 608400 49 2940 50 180000 110 396000 170 612000 50 3000 51 183600 111 399600 171 615600 51 3060 52 187200 112 403200 172 619200 52 3120 53 190800 113 406800 173 622800 53 3180 54 194400 114 410400 174 626400 54 3240 55 198000 115 414000 175 630000 55 3300 5б 201600 116 417600 176 633600 56 3360 57 205200 117 421200 177 637200 57 3420 58 208800 118 424800 178 640800 58 3480 59 212400 119 428400 179 644400 59 3540 60 216000 ! ' 120 432000 180 648000 60 | 3600
Таблица IV П родолжение Гра- дусы Секунды Гра- дусы Секунды Гра- дусы Секунды Мину- ты Се- кунды 180° 648000" 240J 864000" 300° 1080000" 0' 0* 181 651600 241 867600 301 1083600 1 60 182 655200 242 8/1200 302 1087200 2 120 183 658800 243 874800 303 1090800 3 180 184 662400 244 878400 304 1094400 4 240 185 666000 245 882000 305 1098000 5 300 186 669600 246 885600 306 1101600 6 360 187 673200 247 889200 307 1105200 7 420 188 676800 248 892800 308 1108800 8 480 189 680400 249 896400 309 1112400 9 540 190 684000 250 900000 310 1116000 10 600 191 687600 251 903600 311 1119600 11 660 192 691200 252 907200 312 1123200 12 720 193 694800 253 910800 313 1126800 13 780 194 698400 254 914400 314 1130400 14 840 195 702000 255 918000 315 1134000 15 900 196 705600 256 921600 316 1137600 16 960 197 709200 257 925200 317 1141200 17 1020 198 712800 258 928800 318 1144800 18 1080 199 716400 259 932400 319 1148400 19 1140 200 720000 260 936000 320 1152000 20 1200 201 723600 261 939600 321 1155600 21 1260 202 727200 262 943200 322 1159200 22 1320 203 730800 263 946800 323 1162800 23 1380 204 734400 264 950400 324 1166400 24 1440 205 738000 265 954000 325 1170000 25 1500 206 741600 266 957600 326 1173600 26 1560 207 745200 267 961200 327 1177200 27 1620 208 748800 268 964800 328 1180800 28 1680 209 752400 269 968400 329 1184400 29 1740 210 756000 270 972000 330 1188000 30 1800 211 759600 271 975600 331 1191600 31 1860 212 763200 272 979200 332 1195200 32 1920 213 766800 273 982800 333 1198800 33 ±980 214 770400 274 986400 334 1202400 34 2040 215 774000 275 990000 335 1206000 35 2100 216 777600 276 993600 336 1209600 36 2160 217 781200 277 997200 337 1213200 37 2220 218 784800 278 1000800 338 1216800 38 2280 219 788400 279 1004400 339 1220400 39 2340 220 792000 280 1008000 340 1224000 40 2400 221 795600 281 1011600 341 1227600 41 2460 222 799200 282 1015200 342 1231200 42 2520 223 802800 283 1018800 343 1234800 43 2580 224 806400 284 1022400 344 1238400 44 2640 225 8Ю000 285 1026000 345 1242000 45 2700 226 813600 286 1029600 346 1245600 46 2760 227 817200 287 1033200 347 1249200 47 2820 228 820800 288 1036800 348 1252800 48 2880 229 824400 289 1040400 349 1256400 49 2940 230 828000 290 1041000 350 1260000 50 3000 231 831600 291 1047600 351 1263600 51 3060 232 835200 292 1051200 352 1267200 52 3120 233 838800 293 1054800 353 1270800 53 3180 234 842400 294 1058400 354 1274400 54 3240 235 846000 . 295 1062000 355 1278000 55 3300 236 849600 296 1065600 356 1281600 56 3360 237 853200 297 1069200 357 1285200 57 3420 238 856800 298 1072800 358 1288800 1 58 3480 239 860400 299 1076400 359 1292400 I 59 3540 240 864000 300 1080000 360 1296000 : i ; 60 3600
Таблица V Обращение среднего солнечного времени в звёздное время — 1 0 оо ’01 02 03 04 0,05 06 07 08 09 о,ю 11 12 13 14 0,15 16 17 18 19 0,20 21 22 23 24 0,25 26 27 28 29 0,30 31 32 33 34 0,35 36 37 38 39 0,40 41 42 43 44 0,45 46 47 48 49 0Л 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 Ю 10 Ю 10 11 И 11 11 ото 14,4 28,9 43,3 57,8 12,2 26,6 41,1 55,5 10,0 24,4 38,8 53,3 7,7 22,2 36,6 51,0 5,5 19,9 34,3 48,8 3,2 17,7 32,1 46,5 1,0 15,4 29,9 44,3 58,7 13,2 27,6 42,1 56,5 10,9 25,4 39,8 54,3 8,7 23,1 37,6 52,0 6,5 20,9 35,3 49,8 4,2 18,7 33,1 47,5 0 50 ’51 52 53 54 0,55 56 57 58 59 0,60 61 62 63 64 0,65 66 67 68 69 0,70 71 72 73 74 0,75 76 77 78 79 0,80 81 82 83 84 0,85 86 87 88 89 0,90 91 92 93 94 0,95 96 97 98 99 12/l 12 12 12 12 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 19 19 20 20 20 20 21 21 21 21 22 22 22 22 23 23 23 23 2™0 16,4 30,9 45,3 59,7 14,2 28,6 43,0 57,5 11,9 26,4 40,8 55,2 9,7 24,1 38,6 53,0 7,4 21,9 36,3 50,8 5,2 19,6 34,1 48,5 3,0 17,4 31,8 46,3 0,7 15,2 29,6 44,0 58,5 12,9 27,4 41,8 56,2 10,7 25,1 39,5 54,0 8,4 22,9 37,3 51,7 6,2 20,6 35,1 40,5 0*00000 ’00003 00010 00017 00024 00031 00038 00045 00051 00058 00065 00072 00079 00086 00093 00100 00107 00114 00121 00128 00135 00141 00148 00155 00162 00169 00176 00183 00190 00197 00204 00211 00218 00225 00232 00238 00245 00252 00259 00266 00273 00280 00287 00294 00301 00308 00315 00322 00328 00335 0™0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1, 1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1. 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 I 0d00328 ’00335 00342 00349 00356 00363 00370 00377 00384 00391 00398 00405 00412 00418 00425 00432 00439 00446 00453 00460 00467 00474 00481 00488 00495 00502 00509 00515 00522 00529 00536 00543 00550 00557 00564 00571 00578 00585 00592 00599 00605 00612 00619 00626 00633 00640 00647 00654 00661 00668 4m8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0' 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 0dJ0668 ’00675 00682 00689 00696 00702 00709 00716 00723 00730 00737 00744 00751 00758 00765 00772 00779 00786 00792 00799 00806 00813 00820 00827 00834 00841 00848 00855 00862 00869 00876 00882 00889 00896 00903 00910 00917 00924 00931 00938 00945 00952 00959 00966 00973 00979 00986 00993 01000 9m7 9,8 9,9 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 10,7 10,8 10,9 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 11,8 11,9 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 12,6 12,7 12,8 12,9 13,0 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 13,8 13,9 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 В критических случаях брать верхнее значение
Таблица VI Синусы и косинусы углов, выраженных во времени т 0* 1Л 2Л sin cos sin cos sin cos 0 0,000 1,000 0,259 0,966 0,500 0,866 60 1 004 1,000 26 3 965 504 864 59 2 009 , 1,000 26 7 964 508 862 58 3 013 1 ,000 271 962 511 859 57 4 017 1,000 276 961 515 857 56 5 0,022 1,000 0,280 0,960 0,519 i 0,855 55 6 026 1,000 284 959 522 853 54 7 031 1,000 288 958 526 850 53 8 035 1 ,999 292 956 530 848 52 9 039 999 297 955 534 846 51 10 0.044 0,999 0,301 0,954 0,537 0,843 50 11 048 999 305 952 541 841 49 12 052 999 309 951 545 839 48 13 057 998 313 950 548 836 47 14 061 998 317 948 552 834 46 15 0,065 0,998 0,321 0,947 0,556 0 ,831 45 16 070 998 326 946 559 829 44 17 074 997 330 944 563 827 43 18 078 997 334 943 566 824 42 19 083 997 338 941 570 i л 822 41 20 0,087 0,996 0,342 0,940 0,574 0,819 40 21 092 996 346 938 577 817 39 22 096 995 350 937 581 814 38 23 100 995 З54 935 584 812 37 24 Л 105 995 358 934 588 809 36 25 0>109 0,994 0,362 0,932 0,591 0,806 35 26 ИЗ 994 367 930 595 804 34 27 118 993 371 929 598 801 33 28 122 993 375 927 602 799 32 29 126 992 379 926 605 л 796 31 30 0,131 O.99I 0,383 0,924 0,б09 0,793 30 31 135 991 387 922 612 791 29 32 139 990 391 921 616 788 28 33 143 990 395 919 619 785 27 34 148 9g9 399 917 623 Л 783 26 35 0,152 0,988 0,403 0,915 0,626 °. 780 25 36 156 988 407 914 629 777 24 37 161 987 411 912 633 774 23 38 165 986 415 910 636 772 22 39 169 986 419 908 639 769 21 40 0.174 0,985 0,423 0,906 0,643 0,766 20 41 178 984 427 904 646 763 19 42 । 182 983 431 903 649 760 18 43 1 187 982 434 901 653 758 17 44 191 982 л 438 899 656 755 16 45 0,195 0,981 0,442 0,897 0,659 0,752 15 46 199 980 446 895 663 749 14 47 204 979 450 893 666 746 13 48 208 978 454 891 669 743 12 49 212 977 458 889 672 740 11 50 0,216 0,976 0,462 0,887 0,676 0,737 10 51 221 975 466 885 679 734 9 52 225 974 469 883 682 731 8 53 229 973 473 881 685 728 7 54 233 972 477 879 688 725 6 55 0,238 0,971 0,481 0,877 0,692 0,722 5 56 242 970 485 875 695 719 4 57 246 969 489 872 698 716 3 58 250 968 492 870 701 713 2 59 255 967 496 868 704 710 1 60 0,259 0,966 0,500 0,866 0,707 0,707 0 cos | sin cos | sin cos sin /П 5J Ь 4 Л 3Л
Таблица VII Координаты обсерваторий и постоянные для вычисления параллакса Обсерватория —L я Логарифмы tg Г ^РоР0х х cos <p' Ро Po sin Абастумани, Грузинская ССР . . 2*51Тз + 41°45' -319 -282 9,948 9,641 0,765 Ашхабад, Туркменская ССР . . . 3 53,5 + 37 57 -336 -261 9,889 9,666 0,731 Вильнюс, Литовская ССР .... 1 41,0 + 54 41 -247 -347 0,147 9,531 0,854 Иркутск, РСФСР 6 57,4 + 52 17 - 262 -336 0,109 9,556 .0,841 Казань, РСФСР (Обе.им. Эи- гельгардта) 3 15,3 + 55 50 -240 -351 0,165 9,519 0,860 Казань, РСФСР (Унив. обе.) . . 3 16,5 + 55 47 -240 -351 0,165 9,519 0,860 Каунас, Литовская ССР 1 35,5 + 54 54 -246 -347 0,150 9,529 0,855 Киев, УССР 2 2,0 + 50 27 —272 -327 0,080 9,573 0,830 Китаб, Узбекская ССР 4 27,5 + 39 8 -331 -268 9,908 9,659 0,742 Ленинград, РСФСР (Унив. обе.) 2 1,2 + 59 57 -214 -368 0,235 9,469 0,880 Львов, УССР (Унив. обе.) . . . 1 36,1 + 49 50 -276 -324 0,071 9,579 0,826 Москва, СССР (ГАИТИ) 2 30,3 + 55 45 -241 j -351 0,164 9,520 0,860 Николаев, УССР 2 7.9 + 46 58 -292 —310 0,027 9,603 0,806 Одесса, УССР 2 3,0 + 46 29 -294 -308 0,019 9,607 0,803 Пулково, РСФСР 2 1,3 + 59 46 -215 -367 0,232 9,471 0,879 Рига, Латвийская ССР .... 1 36 5 + 56 5 7 -233 -357 0,184 9,506 0,866 Симеиз, РСФСР 2 16,0 + 44 24 -305 -297 9,988 9,623 0,787 Сталинабад, Таджикская ССР . . 4 35,1 + 38 34 -334 -265 9,899 9,662. 0,737 Тарту, Эстонская ССР 1 46,9 + 58 23 -224 -362 0,208 9,489* 0,873 Ташкент, Узбекская ССР .... 4 37,2 +41 20 -321 -280 9,941 9,645 0,762 Томск, РСФСР 5 39,8 + 56 28 -236 -354 0,176 9,512 0,864 Алжир, Алжир 0 12,1 + 36 28 -342 -254 9,871 9,672 0,720 Афины, Греция 1 34,9 + 37 58 -337 -261 9,889 9,666 0,731 Белград, Югославия 1 22,1 + 44 48 -303 -299 9,994 9,620 0,790
Таблица VII Продолжение Обсерватория —L 1g г Логарифмы ^РоРэх X COS Ъ' Ро Pqsin ф Берлин—Бабельсберг, Германия 0Л527,П4 + 52°24' I -261 -336 0,111 9,555 0,841 Будапешт, Венгрия 1 15, 9 4-47 30 ! -289 -312 0,035 9.599 0,810 Бухарест, Румыния 1 44, 4 4-44 25 -305 -297 9,988 9,623 0,787 Вашингтон, США 18 51, 7 4-38 55 -332 -267 9,904 9,660 0,740 Вена, Австрия 1 5,4 4-48 14 j -285 -317 0,046 9,593 0,815 Вильямсбай, США Гамбург—Бергедорф, Герма- 18 5, 8 4-42 34 -315 -287 9,960 9,636 0,773 ния 0 41, 0 4-53 29 -254 -341 0,128 9,544 0,848 Гейдельберг, Германия 0 34, 9 4-49 24 -278 -322 0,064 9,523 0,823 Гринвич, Англия 0 0,0 4-51 29 -266 -332 0,096 9,564 0,836 Зоннеберг, Германия Иоганнесбург, Южная лфрн- 0 44, 8 4-50 23 -273 -327 0,079 9,574 0,829 на • • 1 52, 3 -26 11 -383 ±187 9,689п 9,722 0,587п Копенгаген, Дания 0 50, 3 4-55 41 -31 2 5 1 -241 -351 0,16’3 9,520 0,860 Кордоба, Аргентина ... .... 19 43, 2 -364 + 221 9,783п 9,700 0,659п Краков, Польша 1 10, 8 + 50 4 1 — 274 -326 0,074 9,577 0,827 Ла-Плата, Аргентина 20 8,3 -34 55 1 — 350 + 243 9,841п 9,683 0,700п Милан, Италия 0 36, 8 + 45 28 -300 -303 0,004 9,615 0,795 Моупт Вильсон, США 16 7,8 4 34 13 I -353 -239 9,830 9,686 0,692 Моунт Гамильтон, США Мыс Доброй Надежды, Юж- 15 53, 4 + 37 20 j -340 -257 9,880 9,669 0,725 ная Африка 1 13, 9 -33 56 ! — 354 + 237 9,825п 9,688 0,689п Ницца, Франция 0 29, 2 + 43 43 ! + 42 30 I — 309 -293 9,978 9,628 0,782 Ок-Ридж, США . 19 13, 8 — 315 -287 9,959 9,637 0,772 Париж, Франция 0 9,3 + 48 50 । -281 -320 0,055 9,588 0,819 Познань, Польша Рим, Кастель Гаыдрльфо, Ита- 1 7,5 452 24 i — 261 -336 0,110 9,555 0,841 ЛИЯ 0 50, 6 ±41 45 1 — 319 -283 9,948 9,642 0,766 Сант-Яго, Чили Скальнаге Плеео, Чехослова- 19 17, 2 -33 34 j — 356 + 235 9,819п 9,690 0,685п кия 1 20, 9 + 49 12 —279 -321 0,061 9,585 0,822 Токио, Япония 9 18, 2 + 35 40 — 347 -247 9,853 9,679 0,708 Турин, Италия . 0 31, 1 + 45 2 — 302 -300 9,998 9,618 0,792 Турку, Финляндия 1 28, 9 + 60 27 — 211 -349 -370 0,244 9,462 0,882 Флагстэф, США 16 33, 3 + 35 13 -245 9,846 9,681 0,703 Форт Девис, США 17 3, 9 + 30 40 — 367 -216 9,770 9,70’3 0,650 Юкль, Бельгия 0 17.4 + 50 48 —270 -329 0,086 9,570 0,832
Таблица VIII Среднее наклонение эклиптики к экватору и прецессионные элементы Тро- пиче- ский год е Р п II т п 1730 23О28'18",51 50''2231 074721 172°34'9 46''0432 3?06955 20*0596 1*33731 1760 28 13,83 2253 4720 172 40,4 0459 06973 0588 33725 1770 28 9,15 2276 4720 172 45,9 0487 06991 0579 33719 1780 28 4,47 2298 4719 172 51,4 0515 07010 0571 33714 1790 27 59,79 2320 4718 172 56,8 0543 07029 0562 33708 1800 23 27 55,10 50,2342 0,4718 173 2,3 46,0571 3,07047 20,0554 1,33703 1810 27 50,42 2364 4717 173 7,8 0599 07066 0545 33697 1820 27 45,73 2386 4716 173 13,3 0627 07085 0537 33691 1830 27 41,05 2409 4715 173 18,7 0655 07103 0528 33685 1840 27 36,36 2431 4715 173 24,2 1 0683 07122 0520 33680 1850 27 31,68 50,2454 0,4714 173 29,7 46,0711 3,07141 20,0511 1,33674 1860 23 27 27,00 2475 4713 173 35,2 0739 07159 0503 33669 1870 27 22,32 2497 4713 173 40,6 0766 07177 0494 33663 1880 27 17,63 2520 4712 173 46,1 0795 07196 0486 33657 1890 27 12,94 2541 4711 173 51,6 0822 07215 0477 33651 1900 23 27 8,26 50,2564 0,4711 173 57,1 46,0851 3,07234 20,0468 33646 1910 27 3,58 2586 4710 174 2,5 0879 07252 0460 33640 1920 26 58,89 2609 4709 174 8,0 0906 07271 0451 33634 1930 26 54,21 2631 4709 174 13,5 0934 07289 0443 33629 1940 26 49,52 2653 4708 174 19,0 0962 07308 0434 33623 1950 23 26 44,84 50,2675 0,4707 174 24,4 46,0990 3,07327 20,0426 1,33617 1960 26 40,15 2697 4707 174 29,9 1018 07345 0417 33611 1970 26 35,47 2719 4706 174 35,4 1046 07364 0409 33606 1930 26 30,78 2742 4705 174 40,9 1074 07383 0400 33500 1993 26 26,10 2764 4705 174 45,4 1101 07401 0392 33595 2000 26 21,41 50,2786 0,4704 174 51,8 46,1129 3,07420 20,0383 1,33589
Таблица IX Годовая прецессия по прямому восхождению и склонению + — Ра ‘ Ро * а —40° —30° —20° —10° 0° 4-10° + 20° 4-30° 4-40° 0* от 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 1 0 1 10 1 20 1 30 1 40 1 50 2 0 2 10 2 20 2 30 2 40 2 50 3 0 12* О’” 11 50 11 40 11 30 11 20 11 10 11 0 10 50 10 40 10 30 10 20 10 10 10 0 9 50 9 40 9 30 9 20 9 10 9 0 3?07 3,02 2,98 2,93 2,88 2,83 2,78 2,74 2,69 2,64 2,60 2,56 2,51 2,47 2,43 2,39 2,35 2,32 2,28 3?07 3,04 3,01 2,97 2,9* 2,90 2,87 2,84 2,81 2,78 2,75 2,72 2,69 2,66 2,63 2,60 2,58 2,55 2,53 3*07 3,05 3,03 3,01 2,99 2,97 2,95 2,93 2,91 2,89 2,87 2,85 2,83 2,81 2,79 2,78 2,76 2,74 2,73 3*07 3,06 3,05 3,04 3,03 3,02 3,01 3,00 2,99 2,98 2.,97 2,96 2,95 2,95 2,94 2,93 2,92 2,91 2,91 3f07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3*97 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 3,13 3,14 3,15 3,16 3,17 3,18 3,19 3,20 3,21. 3,22 3,22 3,23 3,24 3*07 3,09 3,12 3,14 3,16 3,18 3,20 3,22< 3,24 3,26 3,28 3.,30 3,32 3,33 3,35 3,37 3,39 3,49 3,42 3*07 3,11 3,14 3,17 3,21 3,24 3,27 3,30 3,34 3,37 3,40 3,43 3,46 3,49 3,52 3,54 3,57 3,59 3,62 3*07 3,12 3,17 3,22 3,27 3,32 3,36 3,41 3,46 3,50 3,55 3,59 3,63 3,68 3,72 3,75 3,79 3,83 3,87 2о;о 20,0 20,0 19,9 19,7 19,6 19,4 19,1 18,8 18,5 18,2- 17,8 17,4 16,9 16,4 15,9 15,4 14,8 14,2 12Л 12 10 12 20 12 30 12 40 12 50 13 0 13 10 13 20 13 30 13 40 13 50 14 0 14 10 14 20 14 30 14 40 14 50 15 0 ! 247< О’” 23 50 23 49 23 39 23 20 23 10 23 0 22 50 22 40 22 39 22 20 22 10 22 0 21 50 21 40 21 30 21 20 21 10 21 0 + 40° + 39° 4-20° +ю° 0° —10° —20° —30° —40° Рб Ра
Таблица IX П родолмсение + — А? Pi а а —40° —30° —20° — 10° 0° 4-10° 4-20° +30° + 40° 37‘ О’” 3 10 3 20 3 30 3 40 3 59 4 0 4 10 4 20 4 39 4 40 4 50 5 0 5 10 5 20 5 30 5 40 5 50 6 0 9Л 0w 8 50 8 40 8 30 8 20 8 10 8 0 7 50 7 40 7 30 7 20 7 10 7 0 6 50 6 40 6 30 6 20 6 10 6 0 2*28 2,25 2,21 2,18 2,15 2,13 2,10 2,08 2,06 2,04 2,02 2,00 1,99 1,98 1,97 1,96 1,96 1,95 1,95 2*53 2,50 2,48 2,46 2,44 2,42 2,40 2,39 2,37 2,36 2,35 2,34 2,33 2,32 2,31 2,31 2,30 2,30 2,30 2*73 2,71 2,70 2,69 2,67 2,66 2,65 2,64 2,63 2,62 2,62 2,61 2,60 2,60 2,59 2,59 2,59 2,59 2,59 2’91 2,90 2,89 2,89 2,88 2,87 2,87 2,86 2,86 2?86 2,85 2,85 2,85 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 2,84 3*07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3,07 3*24 3,25 3,25 3,26 3,27 3,27 3,28 3,28 - 3,29 3,29 3,29 3,30 3,30 3,30 3,31 3,31 3,31 3,31 3,31 3*42 3,43 3,45 3,46 3,47 3,48 3,49 3,50 3,54 3,52 3,53 3,54 3,54 3,55 3,55 3,55 3,55 3,56 3,56 3*62 3,64 3,66 3,68 3,70 3,72 3,74 3,75 3,77 3,79 3,80 3,81 3,82 3,83 3,83 3,84 3,84 3,84 3,84 3*87 3,90 3,93 3,95 3,93 4,02 4,04 4,07 4,09 4,11 4,13 4,14 4,16 4,17 4,18 4,18 4,19 4,19 4,19 1472 13,5 12,9 12,2 11,5 10,8 10,0 9,3 8,5 7,7 6,9 6,0 5,2 4,3 3,5 2,6 1,8 0,9 0,0 15/{ 01П 15 10 15 20 15 30 15 40 15 50 16 0 16 10 16 20 16 30 16 40 16 50 17 0 17 10 17 20 17 30 17 40 17 50 18 0 21л 0ш 20 50 20 40 20 30 20 20 20 10 20 0 19 50 19 40 19 30 19 20 19 10 19 0 18 50 18 40 18 30 18 20 18 10 18 0 + 40° 4-зо° +20° + 10° 1 0° 1 —10° —20° —30° —40° Р<> Ра — Lt. Знак всегда^4-. Знак р* поставлен в’столбцах с аргументом^,
Таблица X Редукция за прецессию прямоугольных координат 1950,0 Тропиче- ский год хх -Xv Zx=-X, Z,,=y8 z> 1920 +0,9999733 +0,0067042 +0,0029152 +0,9999775 -0,0000098 +0,9999958 1921 9999750 0064807 0028180 9999790 0000091 9999960 1922 9999767 0062573 0027209 9999804 0000085 9999963 1923 9999784 0060338 0026237 9999818 0000079 9999966 1924 9999799 0058104 0025265 9999831 0000073 9999968 1925 +0,9999814 +0,0055869 +0,0024293 +0,9999844 -0,0000068 +0,9999970 1926 9999829 0053634 0023322 9999856 0000062 9999973 1927 9999843 0051400 0022350 9999868 0000057 9999975 1928 9999856 0049165 0021378 9999879 0000053 9999977 1929 9999869 0046931 0020406 9999890 0000048 9999979 1930 +0,9999881 +0,0044696 +0,0019435 +0,9999900 -0,0000043 +0,9999981 1931 9999893 0042461 0018463 9999910 0000039 9999983 1932 9999904 0040227 0017491 9999919 0000035 9999985 1933 9999914 0037992 0016519 9999928 0000031 9999986 1934 9999924 0035757 0015548 9999936 0000028 9999988 1935 +0,9999933 +0,0033522 +0,0014576 +0,9999944 —0,0000024 +0,9999989 1936 9999942 0031288 0013604 9999951 0000021 9999991 1937 9999950 0029 >53 0012632 9999958 0000018 9999992 1938 9999957 0026818 0011661 9999964 0000016 9999993 1939 9999964 0024584 0010689 9999970 0000013 9999994 1940 +0,9999970 +0,0022349 +0,0009717 +0 9999975 -0,0009011 +0,9999995 1941 9999976 0020114 0008745 9999980 0000009 9999996 1942 9999981 0017879 0007774 9999984 0000007 9999997 1943 9999986 0015644 0006802 9999988 0000005 9999998 1944 9999989 0013409 0005830 9999991 0000004 9999998 1945 +0,9999993 +0,0011175 +0,0004858 +0,9999994 -0,0000003 +0,9999999 1946 9999995 0008940 0003887 9999996 0000002 0,9999999 1947 9999997 0006705 0002915 9999998 0000001 1,0090000 1948 9999999 0004470 0001943 9999999 0000000 1,0000900 1949 1,0000000 0002235 0000972 1,0009000 0000000 1,0009000 1950 + 1,0000000 0,0000000 0,0000000 +1,0000000 0,0000000 + 1,0000000 1951 1,0009000 — 0002235 — 0000972 1,0000000 00'90000 1,0090000 1952 0,9999999 0004470 0001943 0,9999999 0000000 1,0900000 1953 9999997 0006705 0002915 9999998 - 0000001 1,0000000 1954 9999995 0008940 0003887 9999996 0000002 0,9999999 1955 +0,9999993 —0,0011175 —0,0004858 +0,9999994 — 0,0090003 +0,9999999 1956 9999989 0013410 0005839 9999991 0000004 9999998 1957 9999985 0015645 0006802 9999988 0000005 9999998 1958 9999981 0017880 0007773 9999984 0000007 9999997 1959 9999976 002)115 0008745 9999980 0000009 9999996 I960 +0,9999970 -0,0022350 -0,0009717 +0,9999975 -0,0000011 +0,9999995 _
Таблица XI Разность между эксцентрической и средней аномалиями \ е м\ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 о о?оо 0?00 0?00 0?00 0?00 0?00 0,11 0,25 0,43 0,67 1,00 1 > 50 2 0,22 0,50 0,86 1,33 2,00 2,99 3 0,33 0,75 1,28 2,00 2,99 4*47 4 0,44 1,00 1,71 2,66 3,97 5,93 5 0,55 1,25 2,14 3,31 4,95 7,36 Q 0,66 1,49 2,56 3,97 5,91 8,76 7 0,77 1,74 2,98 4,61 6,86 10,12 з 0,88 1,99 3,40 5,25 7,80 11,44 9 0,99 2,23 3,81 5,89 8,72 12,72 10 1,10 2,47 4,22 6,52 9,62 13,96 11 1,21 2,72 4,63 7,13 10,50 15,15 12 1,32 2,96 5,04 7,74 11,36 16,30 13 1,43 3,20 5,44 8,34 12,20 17,39 14 1,53 3,43 5,83 8,93 13,01 18,44 15 1,64 3,67 6,22 9,51 13,80 19,44 16 1,75 3,90 6,61 10,07 14,57 20,40 17 1,85 4,13 6,99 10,63 15,31 21,31 18 1,95 4,36 7,36 11,17 16,03 22,18 19 2,06 4,58 7,73 11,70 16 ,73 23,01 20 2,16 4,81 8,10 12,22 17,40 23,79 21 2,26 5,03 8,45 12,72 18,05 24,53 22 2,36 5,25 8,80 13,22 18,67 25,24 23 2,46 5,46 9,15 13,69 19,27 25,91 24 2,56 5,67 9,48 14,16 19,84 26,54 25 2,66 5,88 9,81 14,61 20,40 27,14 26 2,76 6,09 Ю,14 15,05 20,93 27,71 27 2,85 6,29 10,45 15,48 21,43 28,24 28 2,95 6,49 Ю,76 15,89 21,92 28,75 29 3,04 6,68 И,06 16,29 22,38 29,22 30 3,13 6,88 11,36 16,67 22,83 29,67 31 3,22 7,06 11,64 17,04 23,25 30,09 32 3,31 7,25 11,92 17,40 23,65 30,49 33 3,40 7,43 12,20 17,75 24,04 30,86 34 3,49 7,61 12,46 18,08 24,40 31,21 35 3,57 7,78 12,72 18,40 24,75 31,53 36 3,66 7,95 12,97 18,71 25,07 31,84 37 3,74 8,12 13,21 19,00 25,38 32,12 38 3,82 8,28 13,44 19,28 25,68 32,38 39 3,90 8,44 13,67 19,55 25,95 32,62 40 3,98 8,60 13,89 19,81 26,22 32,85 41 4,06 8,75 14,10 20,06 26,46 33.06 42 4,13 8,89 14,30 20,29 26,69 33,24 43 4,20 9,03 14,50 20,51 26 ,90 33,42 44 4,48 9,17 14,69 20,72 27,10 33,57 45 4,35 9,31 14,87 20,92 27,29 33,71 46 4,42 9,44 15,04 21,11 27,46 33,84 47 4,48 9,56 15,21 21,29 27,62 33,95 48 4,55 9,68 15,37 21,46 27.77 34,05 49 4,61 9,80 15,52 21,62 27,90 34,13 50 4,68 9,91 15,66 21,77 28,02 34,20 51 4,74 10,02 15.80 21,91 28,13 34,26 52 4,79 10,13 15,93 22,03 28,23 34,31 53 4,85 10.23 16,05 22,15 28,32 34,34 54 4,91 10,33 16,17 22,26 28,40 34,36 55 4,96 10,42 16,28 22,36 28.46 34,38 56 5,01 10,51 16,38 22,45 28,52 34,38 57 5,06 10,59 16,48 ‘22,54 28,56 34,37 58 5,11 10,67 16.57 22,61 28,60 34,35 59 5,16 10,75 16,65 22,68 28,62 34,32 60 5,20 10,82 16,73 22,73 28,64 34,28 0,7 0,8 0,9 1,0 е / у/м 0?00 0?00 0?00 0?00 360 2,33 3,97 8,60. 26,11 359 4,63 7,81 15,54 32,23 358 6,89 11,40 20,85 36,26 357 9,07 14,68 25,00 39,28 356 11,17 17,66 28,34 41,69 355 13,17 20,33 31,12 43,69 354 15,07 22,7*3 33,47 45,39 353 16,86 24,89 35,49 46,84 352 18,55 26,84 37,25 48,11 351 20,14 28,59 38,80 49,23 350 21,62 30,18 40,17 50,22 349 23,01 31,62 41,40 51,09 348 24,31 32,94 42,49 51,.87 347 25,52 34,14 43,48 52,57 346 26,66 35,23 44,37 53,20 345 27,72 36,24 45,18 53,76 344 28,71 37,16 45,91 54,26 343 29,63 38,00 46,57 54,70 342 30,50 38,78 47.17 55,10 341 31,30 39,49 47,71 55,46 340 32,05 40,15 48,21 55,78 339 32,76 40,75 48,65 56,06 338 33,41 41,30 49,06 56,30 337 34,02 41,81 49,42 56,51 336 34,59 42,28 49,75 56,69 335 35,12 42,71 50,04 56,85 334 35,61 43,10 50,31 56,98 ззз 36,07 43,46 50,54 57,08 332 36,49 43,78 50,74 57,17 331 36,89 44,08 50,92 57,23 330 37,25 44,35 51,07 57,27 329 37,59 44,59 51,20 57,29 328 37,90 44,80 51,31 57,29 327 38,18 44,99 51,40 57,28 326 38,44 45,16 51,47 57,25 325 38,68 45,31 51,52 57,21 324 38,90 45,44 51,55 57,15 323 39,09 45,55 51,56 57,07 322 39,27 45,64 51,56 56,98 321 39,43 45,71 51,55 56,88 320 39,56 45,76 51,52 56,77 319 39,68 45,80 51,47 56,64 318 39 ,79 45,83 51,41 56,51 317 39,88 45,84 51,34 56,36 316 39,95 45,83 51,26 56,20 315 40,01 45,81 51,16 56,04 314 40,05 45,78 51,06 55,86 313 40,08 45,74 50,94 55,67 312 40,10 45,68 50,81 55,48 311 40,11 45,62 50,67 55,27 310 40,10 45,54 50,53 55,06 309 40,08 45,45 50,37 54,84 308 40,05 45,35 50,20 54,61 307 40,01 45,24 50,03 54,37 306 39,96 45,12 49,85 54,13 305 39,90 44,99 49,65 53,88 304 39,82 44,86 49,45 53,62 303 39,74 44,71 49,25 53,36 302 39 ,65 44,56 49,03 53,09 301 39,55 44,40 48,81 52,81 300 Для значений М между 180° и 360° табличные величины отрицательны. 25 А. Д. Дубяго
Таблица XI Продолжение Разность между эксцентрической и средней аномалиями \ е М 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 ,о е / / М 60 5?20 10?82 16?73 22?73 28°64 34?28 39?55 44?40 48°81 52?81 300 299 298 297 296 295 294 61 5,24 10,89 16,80 22,78 28>65 34,23 39,44 44,23 48 >58 52,53 62 5,28 10,95 16,87 22,83 28,65 34,18 39,33 44,05 48 >35 52,24 63 5 ,32 11,02 16,92 22,86 28,64 '34,11 39,20 43,86 43,67 48,11 51,95 64 5,36 11,07 16.98 22,88 28,62 34,04 39,07 47,86 51 ,65 65 5,40 11,12 17,02 22,90 28,59 33,96 38,93 43,47 47,60 51,34 66 5,43 11,17 11,22 17,06 22,91 28,56 33,87 38,78 43,27 47,34 51,03 67 5,46 17,10 22,92 28,51 33,77 *38,62 43,06 47,08 50,72 293 63 5,49 11,26 17,13 22,91 28,47 33,67 38 ,46 42,84 46 >81 50,40 292 69 5,52 11,29 17,15 22,90 28,41 33,56 38,29 42,61 46,53 50,08 291 290 289 288 70 5,55 11,33 17,17 22,89 28,34 33,44 38,12 42,38 46,25 49 -75 71 5,57 11,36 17,18 22,87 28,27 33,31 37,94 42,15 45,96 49,41 72 5,60 11,38 17,19 22,84 28,20 33,18 37,75 41,90 45,67 49,07 73 5,62 11,40 17,19 22,80 28,11 33,04 37,55 41,66 45,37 48.73 287 74 5,64 11 ,42 17,19 22,76 28,02 32,89 37,35 41,40 45,07 48,38 286 75 5 ,65 11,44 17,18 22,71 27,92 32,74 37,15 41,15 44,76 48,03 285 76 5,67 11,45 17,16 22,66 27,82 32,58 36,94 40,88 44,45 47,68 284 77 5,68 11,45 17,14 22,60 27,71 32,42 36,72 40,61 44,14 47,32 283 78 5,69 11,46 17,12 22,53 27,59 32,25 36,50 40,34 43,82 46,96 282 79 5,70 11,46 17,09 22,46 27,47 32,08 36,27 40,06 43,49 46,59 281 80 5,71 11,46 17,06 22,39 27,34 31,90 36,04 39.78 43,17 46,22 280 81 5,72 11,45 17,02 22,30 27,21 31,71 35,80 39,50 42,83 45,85 279 82 5,72 11,44 16,98 22,22 27,07 31,52 35,56 39,20 42,50 45,47 278 83 5,73 11,42 16,93 22,12 26,93 31,33 35,31 38,91 42,16 45,09 277 84 5,73 11,41 11,39 16,88 22,03 26,78 31,12 35,06 38,61 41,81 44,71 276 85 5,73 16,82 21,93 26,63 30,92 34,80 38,31 41,47 44,32 275 86 5,73 11,36 16,76 21,82 26,47 30,71 34,54 38,00 41,12 43,93 274 87 5,72 11,34 16,70 21,71 26,31 30,49 34,28 37,69 40,76 43,54 273 88 5,72 11,31 16,63 21,59 26,14 30,28 34,01 37,37 40,41 43,15 272 89 5,71 11,27 16,56 21,47 25,97 30,05 33,74 37,06 40,05 42,75 271 90 5,70 11,24 16,48 21,35 25,79 29,82 33,46 36,73 39,68 42,35 270 91 5,69 11,20 16,40 21,22 25,61 29,59 33,18 36,41 39,32 41,94 269 92 5,68 11,16 16,32 21,08 25,43 29,36 32,90 36,08 38,95 41,54 268 93 5,67 11,11 16,23 20,95 25,24 29,12 32,61 35,75 38,58 41,13 267 94 5,65 11,06 16,14 20,80 25,05 28,87 32,32 35,41 38,20 40,71 266 95 5,63 11,01 16,04 20,66 24,85 28,62 32,02 35,07 37,82 40,30 265 96 5,61 10,96 15,94 20,51 24,65 28,37 31,72 34,73 37,44 39,88 264 97 5,59 10.90 15,84 20,35 24,44 28,12 31,42 34,39 37,06 39,46 263 98 5 > 57 10,84 15,73 20,20 24,23 27,86 31,12 34,04 36,67 39,04 262 99 5,55 10,78 15,63 20,04 24,02 27,60 30,81 33,69 36,28 38,62 261 100 5,52 10,72 15,51 19,87 23.80 27,33 30,50 33,34 35,89 38,19 260 101 5,49 10,65 15,40 19,70 23,59 27,07 30,18 32,98 35,50 37,77 259 102 5,46 10,58 15,28 19,53 23,36 26,79 29,87 32,62 35,10 37,34 258 103 5,43 10,51 15,15 19,36 23,14 26,52 29,55 32,26 34,70 36,90 257 104 5,40 10,43 15,03 19,18 22,91 26,24 29,22 31,90 34,30 36,47 256 105 5,37 10,36 14,90 19,00 22,67 25,96 28,90 31,53 33,90 36,03 255 106 5,34 10,28 10,19 14,77 18,82 22,44 25,68 28,57 31,16 33,49 35,59 254 107 5,30 14,63 18,63 22,20 25,39 28,24 30,79 33,09 35,15 253 108 5,26 10,11 14,50 18,44 21,96 25,10 27,91 30,42 32,68 34,71 252 109 5,23 10,02 14,36 18,24 21,71 24,81 27,57 30,04 32,26 34,27 251 110 5 ,19 9,93 14,21 18,05 21,47 24,51 27,23 29,67 31 ,85 33,82 250 111 5,14 9,84 14,07 17,85 21.22 24,22 26,89 29,29 31,44 33,37 249 112 5,10 9,74 13,92 17 ,65 20,96 23,92 26,55 28,90 31,02 32,92 248 113 5,06 9,65 13 77 17,44 20,71 23,61 26,20 28,52 30,60 32,47 247 114 5,01 9,55 13 ,61 17,23 20,45 23,31 25,86 28,13 30,18 32,02 246 115 4,96 9,45 13,46 17,02 20,19 23,00 25,51 27,75 29,76 31,57 245 116 4,92 9,35 13,30 16,81 19,93 22,69 25,16 27,36 29,33 31,11 244 117 4,87 9,24 13,14 16,60 19,66 22,38 24,80 26,96 28,91 30,65 243 118 4,81 9,13 12,98 16,38 19,39 22,07 24,45 26,57 28,48 30,20 242 119 4,76 9,03 12,81 16,16 19,12 21,75 24,09 26,17 28,05 29 ,74 241 120 4,71 8,92 12,64 15,94 18,85 21,43 23,73 25,78 27,62 29,27 240 Для значений М между 180° и 360® табличные величины отрицательны.
Таблица XI Продолжение Разность между эксцентрической и средней аномалиями е М \ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 6 0,7 0,8 0,9 1,0 е / /М 120 4?71 8?92 12?64 15?94 18?85 21?43 23?73 25?78 27?62 29?27 240 121 4,66 8,80 12,47 15,71 18,58 21,11 23,37 25,38 27,18 ‘-•8,81 239 122 4,60 8,69 12,30 15,49 18,30 20,79 23,00 24,98 26,75 28,35 238 123 4,54 8,57 12,13 15,26 18,02 20,47 22,64 24,58 26,31 27,88 237 124 4,49 8,45 11,95 15,03 17,74 20,14 22.27 24,17 25,88 27,41 236 125 4,43 8,33 11,77 14,79 17,46 19,81 21,90 23,77 25,44 26,95 235 126 4,37 8,21 11,59 14,56 17,17 19,48 21,53 23,36 25,00 26,48 234 127 4,30 8,09 11,41 14,32 16,88 19,15 21,16 ^2,95 24,56 26,01 233 128 4,24 7,97 11,23 14,08 16,60 18,82 20,79 22,54 24,12 25,53 232 129 4,18 7,84 11,04 13,84 16,31 18,48 20,41 22,13 23,67 25,06 231 130 4,11 7,71 10,85 13,60 16,01 15,72 18,14 20,03 21,72 23,23 24,59 230 131 4,05 7,58 10,66 13,35 17,81 19,65 21,30 22,78 24,11 229 132 3,98 7,45 10,47 13,11 15,42 17,47 19,27 20,89 22,33 23,64 228 133 3,91 7,32 10,28 12,86 15,13 17,12 28,89 20,47 21,89 23,16 227 134 3,84 7,18 10,08 12,61 14,83 16,78 18,51 20,05 21,43 22,68 226 135 3,77 7,05 9,89 12,36 14,53 16,44 18,13 19 ,63 20,99 22,20 225 136 3,7 и 6,91 9,69 12,11 11,85 14,23 16,09 17,74 19,21 20,53 21,72 224 137 3,63 6,77 9,49 13,92 15,74 17,36 18,79 20,08 21,24 223 138 3,56 6,63 9,29 11,60 13,62 15,40 16,97 18,37 19,63 20,76 222 139 3,49 6,49 9,09 11,34 13,31 15,05 16,58 17,95 19,17 20,27 221 140 3,41 6,35 8,88 11,08 13,00 14,70 16,19 17,52 18,72 19,79 220 141 3,34 6 > 21 8,68 10,82 12,69 14,34 15,80 17,10 18,26 19,31 219 142 3.27 6,06 8,47 10,56 12,38 13,99 15,41 16,67 17,80 18,82 218 143 3,19 5,92 8,2б 10,30 12,07 13,63 15,01 16,24 17,35 18,34 217 144 3,11 5,77 8,05 10,03 11,76 13,28 14,62 15,82 16,89 17,85 216 145 3,03 5,62 7,85 9,77 11,45 12,92 14,23 15,39 16,43 17,36 215 146 2,96 5,47 7.63 9., 50 11,13 12,56 13,83 14,96 15,97 16,87 214 147 2,88 5,32 7,42 9,24 10,82 12,20 13,43 14,52 15,50 16,38 213 148 2,80 5 17 7,21 8,97 10,50 11,84 13,03 14,09 15,04 15,89 212 149 2,72 5,02 4,87 6,99 8,70 10,18 11,48 12,64 13,66 14,58 15,40 211 150 2,64 6 ,78 8,43 9,86 11,12 12,24 13,23 14,11 14,91 210 151 2,55 4,71 6,56 8,16 9,54 10,76 11,84 12,79 13,65 14,42 209 152 2,47 4,56 6,34 7,88 9,22 10,40 11,43 12,36 13,18 13,93 208 153 2,39 4,40 6,12 7,61 8,90 10,03 11 ,03 11,92 12,72 13,44 207 154 2,30 4,25 5,91 7,34 8,58 9,67 10,63 11,49 12,25 12,94 206 155 2,22 4,09 5.69 7,06 8,25 9,30 10,23 11,05 11,79 12,45 205 156 2,13 3,95 5,46 6,78 7,93 8,93 9,82 10 ,61 11,32 11,96 204 157 2,05 3,77 5,24 6,51 7,61 8,57 9,42 10,17 10,85 11,46 203 158 1,96 3,61 5,02 6,23 7,28 8,20 7,83 9,01 9,74 10,38 10.97 202 159 1 ,88 3,45 4,80 5,95 6,95 8,61 9,30 9,91 10,47 201 160 1,79 3,29 4.57 5,67 6,63 7,46 8,20 8,86 9 ,45 9,97 200 161 1,70 3,13 4,35 5,39 6,30 7,09 7,79 8,42 8,98 9,48 199 162 1,62 2,97 4,12 5,11 5,97 6,72 7,39 7,98 8,51 8,98 198 163 1,53 2,81 3,90 4,83 5,64 6,35 6,98 7,54 8,04 8,48 197 164 1,44 2,65 3,67 4,55 5,31 5,98 6,57 7,09 7,56 7,99 196 165 1,35 2,48 3,44 4,27 4,98 5,61 6,16 6,65 7,09 7,49 195 166 1,26 2,32 3,22 3,98 4,65 5,24 5,75 6,21 6,62 6,99 194 167 1,17 2,16 2,99 3,70 4,32 4,86 5,34 5,77 6,15 6,49 193 168 1,08 1,99 2,76 3,41 3.99 4,49 4,93 5,33 5,68 5,99 192 169 1,00 1,83 2,53 3,14 3.66 4,12 4,52 4,88 5,21 5,50 191 170 0,91 1,66 2,30 2,85 3,33 3,75 4,11 4,44 4,73 5,00 190 171 0,82 1,50 2,07 2,57 2,28 3,00 3,37 3,70 4,00 4,26 4,50 189 172 0,73 1,33 1,84 2,66 3,00 3,29 3,55 3,79 4,00 188 173 0,64 1,16 1,61 2,00 2,33 2,62 2,88 3,11 3,31 3,50 187 174 0,54 1,00 1,38 1,71 2,00 2,25 2,47 2,67 2,84 3,00 186 175 0,45 0,83 1,15 1,43 1,67 1 ,87 2,06 2,22 2,37 2,50 185 176 0,36 0,67 0,92 1,14 1 ,34 1,50 1 ,63 1,78 1,90 2,00 184 177 0,27 0,50 0,69 0.86 1,00 1,12 1,24 1,33 1,42 1,50 183 178 0,18 0,33 0,46 0,57 0,67 0,75 0,82 0,89 0,95 1,00 182 179 0,09 0,17 0,23 0-29 0,33 0,37 0,41 0,44 0.47 0.50 181 180 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0.00 0,00 0,00 180 Для значений М между 180® и 360° табличные величины отрицательны. 2 5*
Таблица XII Движение по параболе > С М /' — г 2 ' G м /' 2 ’ G М /' 1 — f" 2 7 0,000 001 002 003 004 005 006 007 008 009 0,010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 0,020 021 022 023 024 025 026 027 028 029 0,030 031 032 033 034 035 036 037 038 039 0,040 041 042 043 044 045 046 047 048 049 0,050 0,00000 0,08221 0,16442 0,24664 0,32885 0,41106 0,49328 0,57549 0,65771 0,73993 0,82214 0,90437 0,98659 1,06881 1,15104 1,23327 1,31550 1,39773 1,47997 1,56221 1,69445 1,72670 1,80895 1,89120 1,97346 2,05572 2,13799 2,22025 2,30253 2,38481 2,46709 2,54938 2,63167 2,71397 2,79627 2 87858 2,96090 3,04322 3,12555 3,20788 3,29022 3,37257 3,45492 3,53728 3,61965 3,70202 3,78440 3,86679 3,94919 4,03160 4,11401 1 8221 8221 8221 8221 8221 8221 8221 8222 8222 8222 8222 8222 8222 8223 8223 8223 8223 8224 8224 8224 8224 8225 8225 8226 8226 8226 8227 8227 8228 8228 8229 8229 8230 8230 8231 8231 8232 8232 8233 8234 8234 8235 8236 8236 8237 8238 8239 8239 8240 8241 8242 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,050 051 052 053 054 055 056 057 058 059 0,060 061 062 063 064 065 066 067 068 069 0,070 071 072 073 074 075 076 077 078 079 0,080 081 082 083 084 085 086 087 088 089 0,090 091 092 093 094 095 096 097 098 099 0,100 4,11401 4,19643 4,27886 4,36130 4,44375 4,52620 4,60867 4,69114 4,77362 4,85612 4,93862 5,02113 5,10366 5,18619 5,26873 5,35129 5,43385 5,51642 5,55901 5,68161 5,76422 5,84684 5,92947 6,01211 6,09477 6,17744 6,26012 6,34281 6,42552 6,50823 6,59097 6,67371 6,75647 6,83924 6,92202 7,00482 7,08764 7,17046 7,25330 7,33616 7,41903 7,50191 7,58481 7,66773 7,75066 7,83361 7,91657 7,99954 8,08254 8,16555 8,24857 8242 8243 8243 8244 8245 8246 8247 8248 8249 8250 8251 8252 8253 8254 8255 8256 8257 8258 8259 8260 8261 8263 8264 8265 8266 8267 8269 8270 8271 8272 8274 8275 8276 8278 8279 8281 8282 8283 8285 8286 8288 8289 8291 8292 8294 8295 8297 8299 8300 8302 8303 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 0,110 111 112 ИЗ 114 115 116 117 118 119 0,120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 0,130 131 132 133 134 135 135 137 138 139 0,140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 .0,150 8,24857 8,33161 8,41467 8,49775 8,58084 8,66395 8,74708 8,83022 8,91338 8,99656 9,07976 9,16298 9,24621 9,32946 9,41273 9,49602 9„57933 9,66266 9,74600 9,82937 9,91276 9,99616 10,07959 10,16303 10,24650 10,32998 10,41349 10,49702 10,58057 10,66414 1.0,74773 10,83134 10,91497 10,99863 11,08230 11,16600 11,24972 11,33347 11,41723 11,50102 11,58483 11,66867 11,75152 11,83641 11,92031 12,00424 12,08819 12,17217 12,25617 12,34019 12,42424 8303 8305 8307 8308 8310 8312 8314 8315 8317 8319 8321 8322 8324 8326 8328 8330 8332 8334 8336 8338 8340 8342 8344 8346 8348 8350 8352 8354 8356 8358 8360 8362 8364 8367 8369 8371 8373 8375 8378 8380 8382 8385 8387 8389 8392 8394 8396 8399 8401 8404 8406 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 1 1 1
Таблица XII Движение по параболе П р одолжение с М )' т'- G м —г 2 ' с м — г 2 7 0,150 12,42424 8406 1 0,200 16,66157 8550 2 0,250 20,98111 8735 2 151 12,50831 8408 1 201 16,74709 8553 2 251 21,06848 8739 2 152 12,59241 8411 1 202 16,83263 8557 2 252 21,15589 8743 2 153 12,67654 8414 1 203 16,91822 856 ч 2 253 21,24334 8747 2 154 12,76069 8416 1 204 17,00383 8563 2 254 21,33084 8752 2 155 12,84486 8419 1 205 17,08948 8567 2 255 21,41837 8756 2 156 12,92906 8421 1 206 17,17517 8570 2 256 21,50595 8760 2 157 13,01328 8424 1 207 17,26088 8573 2 257 21,59357 8764 о 158 13,09754 8426 1 208 17,34664 8577 2 258 21,68124 8768 2 159 13,18181 8429 1 209 17,43242 8580 о 259 21,76894 8773 2 0,160 13,26612 8431 1 0,210 17,51814 8584 2 0,260 21,85669 8777 2 161 13,35045 8434 1 211 17,60410 8587 2 261 21,94448 8781 2 162 13,43480 8437 1 212 17,68999 8591 2 262 22,03231 8786 2 163 13,51918 8440 1 213 17,77591 8594 2 263 22,12019 8790 2 164 13,60359 8442 1 214 17,86187 8598 2 264 22,20811 8794 2 165 13,68803 8445 1 215 17,94786 8601 2 265 22,29607 8799 2 166 13,77249 8448 1 216 18,03389 8605 2 266 22,38408 8803 2 167 13,85698 8450 1 217 18,11996 8608 2 267 22,47213 8807 2 168 13,94150 8453 1 218 18,20606 8612 2 268 22,56022 8812 2 169 14,02605 8456 1 219 18,29219 8615 2 269 22,64836 8816 2 0,170 14,11062 8459 1 0,220 18,37837 8619 2 0,270 22,73655 8820 2 171 14,19522 8462 1 221 18,46458 8623 2 271 22,82477 8825 2 172 14,27985 8464 1 222 18,55082 8626 2 272 22,91305 8829 2 173 14,36451 8467 1 223 18,63710 8630 2 273 23,00136 8834 2 174 14,44920 8470 1 224 18,72342 8634 2 • 274 23,08972 8838 2 175 14,53391 8473 1 -225 18,80978 8637 2 275 23,17813 8843 2 176 14,61886 8476 1 226 18,89617 8641 9 276 23,26658 8847 2 177 14,70343 8479 1 227 18,98260 8645 2 277 23,35508 8852 2 178 14,78823 8482 1 228 19,09607 8649 2 278 23,44362 8857 2 179 14,87306 8485 1 229 19,15557 8652 2 279 23,53221 8861 2 0,180 14,95702 8488 1 0,230 19,24211 8656 2 0,280 23,62081 8866 2 181 15,04281 8491 1 231 19,32869 8660 2 281 23,70952 8870 2 182 15,12773 8493 1 232 19,41531 8664 2 282 23,79825 8875 2 183 15,21268 8496 2 233 19,50196 8667 2 283 23,88702 8880 2 184 15,29766 8500 2 234 19,58866 8671 2 284 23,97584 8884 2 185 15,38267 8503 2 235 19,67539 8675 2 285 24,06471 8889 2 186 15,48771 8506 2 236 19,76217 8679 2 286 24,15362 8894 2 187 15,55278 8509 2 237 19,84897 8683 2 287 24,24258 8898 2 188 15,63789 8512 2 238 19,93582 8687 2 288 24,33159 8903 2 189 15,72392 8515 2 239 20,02271 8691 2 289 24,42064 8908 2 0,190 15,80818 8518 2 i0,240 20,10964 8695 2 3,290 24,50974 8913 2 191 15,89338 8521 2 ! 241 20,19660 8699 2 291 24,59889 8917 2 192 15,97861 8524 2 ! j 242 20,28361 8703 2 292 24,68809 8922 2 193 16,06386 8527 2 i i 243 20,37066 8707 2 293 24,77734 8927 2 194 16,14915 8531 2 1 244 20,45774 8711 2 294 24,86663 8932 2 195 16,23448 8534 2 245 20,54487 8715 2 295 24,95597 8937 2 196 16,31983 8537 2 246 20,63203 8719 2 296 25,04536 8941 2 197 16,40522 8540 2 ; 247 20,71924 8723 2 297 25,13480 8946 2 .198 16,49064 8543 2 248 20,80649 8727 2 298 25,22429 8951 2 199 16,57608 8547 2 249,20,89370 8731 2 299 25,31382 8956 2 0,200 16,66157 8550 2 0,250 20,98111 i 8735 2 0,300 25,40341 8961 2
Таблица XII Движение по параболе П родолжение G М ]' 1 ’ 2 1 G । М 1 г - )" 2 ' G М 1 2 ‘ 0,300 25,40341 8961 2 0,350 29,94903 9228 3 0,400 31,63852 9537 3 301 25,49305 8966 2 351 30,04134 9234 3 401 34,73392 9543 3 302 25,58273 8971 2 352 30,13371 9240 3 402 34,82939 9550 393 25,67247 8976 2 353 30,22614 9246 3 403 34,92492 9556 3 304 25,76225 8981 2 354 30,31862 9251 3 404 35,02051 9563 3 305 25,85208 8986 3 355 30,41117 9257 3 405 35,11618 9570 3 306 25,94197 8991 3 356 30,50377 9263 3 406 35,21191 9576 3 307 26,03190 8996 3 357 30,59643 9269 3 407 35,30770 9583 3 308 26,12189 9001 3 358 30,68915 9275 3 408 35,40357 9590 309 26,21193 9006 3 359 30,78193 9281 3 409 35,49950 9595 О 0,310 26,30201 9011 3 0,360 30,87476 9287 3 0,410 35,59550 9603 3 311 26,39215 9016 3 361 30,96766 9293 3 411 35,69156 9610 3 312 26,48234 9021 3 362 31,05061 9299 3 412 35,78769 9617 3 313 26,57258 9027 3 363 31,15353 9304 3 413 35,88389 9623 3 314 26,66287 9032 3 364 31,24670 9310 3 414 35,98016 9630 3 315 26,75321 9037 3 365 31,33984 9316 3 415 36,07650 9637 3 316 26,84361 9042 3 366 31,43303 9322 3 416 36,17290 9644 3 317 26,93406 9047 3 367 31,52629 9328 3 417 36,26938 9651 3 318 27,02456 9053 3 368 31,61960 9335 3 418 36,36592 9658 3 319 27,11511 9058 3 1 369 31,71298 9341 3 419 36,46253 9664 3 0,320 27,20571 9063 3 0,370 31,80641 9347 3 0,420 36,55921 9671 3 321 27,29636 9068 3 371 31,89991 9353 3 421 36,65596 9678 3 322 27,38708 9074 3 372 31,99347 9359 3 4 22 36,75277 9685 3 323 27,48784 9079 3 373 32,08709 9365 3 423 36,84966 9692 3 324 27,56865 9084 3 374 32,18077 9371 3 424 36,94662 9699 3 325 27,69552 9090 3 375 32,27451 9377 3 425 37,04364 9706 3 326 27,75044 9095 3 376 32,36831 9383 3 426 37,14074 9713 4 327 27,84142 9100 3 377 32,46218 9390 3 427 37,23791 9721 4 328 27,93245 9106 3 378 32,55611 9396 3 428 37,33514 9727 4 329 28,02353 9111 3 379 32,65010 9402 3 429 37,43245 9734 4 0,330 28,11467 9116 3 0,380 32,74415 9408 3 0,430 37,52983 9741 4 331 28,20586 9122 3 381 32,83826 9415 3 431 37,62727 9748 4 332 28,29711 9127 3 382 32,93244 9421 3 432 37,72479 9755 4 333 28,38841 9133 3 383 33,02668 9427 3 433 37,82238 9763 4 334 28,47976 9138 3 384 33,12098 9433 3 434 37,92004 9770 4 335 28,57117 9144 3 385 33,21535 9449 3 435 38,01778 9777 4 336 28,66264 9149 3 386 33,30978 9446 3 436 38,11558 9784 4 337 28,75416 9155 3 387 33,40427 9452 3 437 38,21346 9791 4 338 28,84574 9160 3 388 33,49883 9459 3 438 38,31140 9798 4 339 28,93737 9166 3 389 33,59345 9465 3 439 38,40942 9806 4 0,340 29,02906 9172 3 0,390 33,68813 9472 о 0,440 38,50752 9813 4 341 29,12080 9177 3 391 33,78288 9478 3 441 38,60568 9820 4 342 29,21260 9183 3 392 33,87769 9484 3 442 38,70392 9827 4 343 29,30445 9188 3 393 33,97257 9491 3 443 38 ,‘80223 9835 4 344 29,39637 9194 3 394 34,06751 9497 3 444 38,90061 9842 4 345 29,48834 9200 3 395 34,16251 9504 3 445 38,99906 9849 4 346 29,58036 9205 3 396 34,25759 9510 3 446 39,09759 9856 4 347 29,67244 9211 3 397 34,35272 9517 3 447 39,19619 9864 4 348 29,76458 9217 3 398 34,44792 9523 3 448 39,29487 9871 4 349 29,85678 9223 3 399 34,54319 9530 3 449 39,39362 9879 4 9,350 29,94903 9228 3 0,400 34,63852 9537 3 0,450 39,49244 9886 4
Таблица XII Движение по параболе Продолжение а М с М 0,450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 0,450 461 462 463 464 465 466 467 468 469 0,470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 0,480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 0,490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 0,500 39,49244 39,59134 39,69031 39,78935 39,88847 39,98766 40,08693 40,18628 40,28570 40,38519 40,48476 40,58441 40,68413 40,78393 40,88380 40,98375 41,08377 41,18388 41,28405 41,38431 41,48465 41,58506 41,68555 41,78611 41,88676 41,98748 42,08828 42,18916 42,29011 42,39115 42,49226 42,59345 42,69473 42,79608 42,89751 42,99902 43,10061 43,20228 43,30403 43,40586 43,50777 43,60976 43,71183 43,81398 43,91622 44,01853 44,12093 44,22341 44,32597 44,42861 44,53133 9886 9894 9900 9908 9916 9923 9931 9938 9946 9953 9961 9968 9976 9984 9991 9999 10006 10014 10022 10030 10037 10045 10053 10060 10068 10076 10084 10092 10100 10107 10Ц5 10123 10131 10139 10147 10155 10163 10171 10179 10187 10195 10203 10211 10219 10227 10236 10243 10252 10260 10268 10276 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0,500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 0,510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 0-520 521 522 523 524 . 525 526 527 528 529 0,530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 0,540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 0,550 44,53133 44’63414 44-73702 44-83999 44-94305 45-04618 45-14940 45-25271 45-35609 45-45916 45-56311 45-66675 45-77047 45-87428 45-97817 46-08214 46-18620 46-29034 46-39457 46,49888 46-60328 46-70777 46-81234 46-91699 47-02174 47-12656 47-23148 47-33648 47,44157 47-54674 47-65200 47,75735 47-86279 47,96831 48,07392 48,17962 48,28541 48,39128 48,49725 48,60330 48,70944 48,81567 48,92198 49,02839 49,13489 49,24147 49,34815 49,45491 49,56177 49,66872 49,77575 10276 10285 10293 10301 10309 10318 10326 10334 10343 10351 10359 10368 10376 10385 10393 10402 10410 10419 10427 10436 10444 10453 10461 10470 10479 10487 10 496 10504 10513 10522 10530 10534 10548 10557 10566 10574 10583 10592 10601 10610 10618 10627 10636 10645 10654 10663 10672 10681 10690 10699 10708 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 0,550 551 552 553 55- 555 556 557 558 559 0,560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 0,570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 0,580 581 582 583 '584 585 586 587 588 589 0,590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 0,600 49>77575 49’88288 49-99009 50-09740 50,20480 50-31229 50-41987 50’52754 50,63530 50,74316 50,85111 50,95915 51,06728 51,17550 51,28382 51,39223 51,50073 51,60933 51,71801 51,82680 51,93567 52,04464 52,15370 52,26286 52,37211 52,48146 52,59090 52,70043 52,81006 52,91979 53,02961 53,13952 53,24953 53,35964 53,46984 53,58014 53,69054 53,80103 53,91161 54,02230 54,13308 54,24396 54,35493 54,46601 54,57718 54,68844 54,79981 54,91127 55,02283 55,13449 55,24625 10708 10717 10726 10735 10744 10753 10763 10772 10781 10790 10799 10809 10818 10827 10836 10846 10855 10864 10874 J0883 10892 10902 10911 10920 10930 10939 10949 10958 10968 10977 10987 10996 11006 11015 11025 11035 11044 11054 11064 11073 11083 11093 11102 11112 11122 11132 11141 11151 11161 11171 11181 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Продолжение Таблица XII Движение по параболе G М Г -/" 2 ' G М — 1" 2 1 G М / 1 0 ;600 55,24625 11181 5 0,650 60,96339 11695 5 0,700 66,94772 12250 6 601 55,35811 11191 5 651 61,08039 11705 5 701 67,07027 12261 6 602 55,47007 11201 5 652 61,19750 11716 5 702. 67,19294 12273 6 603 55,58212 11210 5 653 61,31471 11727 5 703 67,31572 12284 6 604 55,69428 11220 5 654 61,43203 11737 5 70'£ 67,43862 12293 6 605 55,80653 11230 5 655 61,5*916 11748 5 705 67,56164 12307 6 606 55,91888 11240 5 656 61,66700 11759 5 706 67,68477 12319 6 607 56,03133 11250 5 657 61,78464 11770 5 707 67,80801 12331 6 608 56,14389 11260 5 658 61,90239 11781 5 708 67,93138 12342 6 609 56,25654 11270 5 659 62,02025 11791 5 709 68,05486 12354 6 0,610 56;36929 11280 5 0,660 62,13822 11802 5 0,710 68817845 12365 6 611 56,48215 11290 5 661 62,25630 11813 5 711 68,30217 12377 6 612 56,59510 11300 5 662 62,37449 11824 5 712 68,42600 12389 6 613 56,70815 11310 5 663 62,49278 11835 5 713 68,54994 12401 6 614 56,82131 11321 5 664 62,61119 11846 5 714 68,67401 12412 6 615 56,93456 11331 5 665 62,72970 11857 5 715 68,79819 12424 6 616 57,04792 11341 5 666 62,84932 11868 5 716 68,92249 12436 6 617 57,16138 11351 5 667 62,96705 11879 5 717 69,04690 12448 6 618 57,27494 11361 5 668 63,08589 11890 5 718 69,17144 12459 6 619 57;38860 11371 5 669 63,20485 11901 5 719 69,29609 12471 6 0,620 57,50326 11381 5 0,670 63,32391 11912 6 0,720 69,42086 12483 6 621 57,61613 11392 5 671 63,44308 11923 6 721 69,54575 12495 6 622 57,73019 11402 5 672 63,56236 11934 6 722 69,67076 12507 6 623 57,84456 11412 5 673 63,68175 11945 6 723 69,79589 12519 6 624 57,95843 11422 5 674 63,80126 11956 6 724 69,92113 12531 6 625 58,07271 11433 5 675 63,92087 11967 6 725 70,04650 12542 6 626 58,18709 11443 5 676 64,04059 11978 6 726 70,17198 12554 6 627 58,30157 11453 5 677 64,16043 11989 6 727 70,29758 12566 6 628 58,41615 11463 5 678 64,28038 12000 6 728 70,42331 12578 6 629 58,53083 11474 5 679 64,40044 12011 6 729 70,54915 12590 6 0,630 58,64562 11484 5 0,680 64,52061 12023 6 0,730 70,67511 12602 6 631 58,76052 11495 5 681 64,64089 12034 6 . 731 70,80119 12614 6 632 58,87551 11505 5 682 64,76128 12045 6 732 70,92740 12626 6 633 58,99062 11515 5 683 64,88179 12056 6 733 71,05372 12638 6 634 59,10582 11526 5 684 65,00241 12067 6 734 71,18016 12350 6 635 59,22113 11536 5 685 65,12314 12079 6 735 71,30673 12662 6 636 59,33654 11547 5 686 65,24398 12090 6 736 71,43341 12675 6 637 59,45206 11557 5 687 65,36494 12101 6 737 71,56022 12687 6 638 59,56769 11568 5 688 65,48601 12113 6 738 71,68715 12699 6 639 59,68341 11578 5 689 65,60719 12124 6 739 71,81419 12711 6 0,640 59,79925 11589 5 0,693 65,72849 12135 6 0,740 71,94136 12723 6 641 59,91518 11599 5 691 65,84990 12147 6 741 72,06866 12735 6 642 60,03123 11610 5 692 65,97142 12158 6 742 72,19607 12747 6 643 60,14738 11620 5 693 66,09306 12169 6 743 72,32360 12760 6 644 60,26363 11631 5 694 66,21481 12181 6 744 72,45126 12772 6 645 60,37999 11641 5 695 66,33667 12192 6 745 72,57904 12784 6 646 60,49646 11652 5 696 66,45865 12204 6 746 72,70694 12796 6 647 60,61303 11663 5 697 66,58075 12215 6 747 72,83497 12809 6 648 60,72971 11673 5 698 66,70296 12227 6 748 72,96312 12821 6 649 60,84650 11684 5 699 66,82528 12238 6 749 73,09139 12933 6 О',650 60,96339 11695 5 0,700 66,94772 12250 6 0,750 73,21978 12846 6 -
Таблица XII Движение по параболе Продолжение а м !' 1 2' G М 1 2'” о М Г L г!" 0,750 73,21978 12846 6 0,800 79,80014 13483 7 0,850 86,70935 14161 7 751 73,34830 12858 6 801 79,93504 13496 7 851 86,85103 14175 7 752 73,43694 12870 6 802 80,07006 13509 7 852 86,99285 14189 7 753 73,60571 12883 6 803 80,20522 13522 7 853 87,13481 14203 7 754 73,73459 12895 6 804 80,34051 13535 7 854 87,27691 14217 7 755 73,86361 12907 6 805 80,47593 13549 7 855 87,41915 14231 7 756 73,99274 12920 6 806 80,61148 13562 7 856 87,56153 14245 7 757 74,12200 12932 6 807 80,74717 13575 7 857 87,70405 14259 7 758 74,25139 12945 6 808 80,88298 13588 7 858 87,84671 14273 7 759 74,38090 12957 6 809 81,01894 13602 7 859 87,98952 14287 7 0,760 74,51053 12970 6 0,810 81,15502 13615 7 0,860 88,13246 14302 7 761 74,64029 12982 6 811 81,29124 73628 7 861 88,27555 14316 7 762 74,77018 12995 6 812 81,42759 13642 7 862 88,41878 14330 7 763 74,90019 13007 6 813 81,56407 13655 7 863 88,56215 14344 7 764 75,03032 13020 6 814 81,70069 13668 7 864 88,70566 14358 7 765 75,16059 13632 6 815 81,83744 13682 7 865 88,84931 14372 7 766 75,29097 13045 6 816 81,97433 13695 ’7 866 88,99311 14387 7 767 75,42149 13058 6 817 82,11135 13709 7 867 89,13704 14401 7 768 75,55212 13070 6 818 82,24850 13722 7 868 89,28112 14415 7 769 75,68289 13083 6 819 82,38579 13736 7 869 89,42535 14429 7 0,770 75,81378 13095 6 0,820 82,52321 13749 7 0,870 89,56971 14444 7 771 75,94480 13108 6 821 82,66077 13763 7 871 89,71422 14458 7 772 76,07594 13121 6 822 82,79847 13776 7 872 89,85888 14472 7 773 76,20722 13134 6 823 82,93629 13790 7 873 93,00367 14487 7 774 76,33862 13146 6 824 83,07426 13803 7 874 90,14861 14501 7 775 76,47014 13159 6 825 .83,21236 13817 7 875 93,29369 14516 7 776 76,60180 13172 6 826 83,35059 13830 7 876 90,43892 14530 7 777 76,73358 13185 6 827 83,48896 13844 7 877 90,58429 14541 7 778 76,86549 13197 6 828 83,62747 13857 7 878 90,72981 14559 7 779 76,99752 13210 6 829 83,76611 12871 7 879 90,87547 14573 7 0,780 77,12969 13223 6 0,830 83,90489 13885 7 0,880 91,02127 14588 7 781 77,26198 13236 6 831 84,04381 13898 7 881 91,16722 14602 7 782 77,39440 13249 6 832 84,18286 13912 7 882 91,31331 14617 7 783 77,52695 13261 6 833 84,32205 13926 7 883 91,45955 14631 7 784 77,65963 13274 6 834 84,46137 13939 7 884 91,60594 14646 7 785 77,79244 13287 6 835 84,60084 13953 7 885 91,75247 14660 7 786 77,92538 13300 6 836 84,74044 13967 7 886 91,89914 14675 7 787 78,05845 13313 6 837 84,88017 13981 7 887 92,04596 14689 7 788 78,19164 13326 6 838 85,02005 13994 7 888 92,19293 14704 7 789 78,32497 13339 6 839 85,16006 14008 7 889 92,34004 14719 7 0,790 78,45842 13352 6 0,840 85,30021 14022 7 0,890 92,48730 14733 7 791 78,59201 13365 7 841 85,44050 14036 7 891 92,63470 14748 7 792 78,72572 13378 7 842 85,58093 14050 7 892 92,78225 14762 7 793 78,85957 13391 7 843 85,72150 14064 7 893 92,92995 14777 7 794 78,99354 13404 7 844 85,86220 14077 7 894 93,07780 14792 7 795 79,12765 13417 7 845 86,00305 14091 7 895 93,22579 14807 7 796 79,, 26189 ШЗО 7 846 86,14403 14105 7 896 93,37393 14821 7 797 79,39625 13443 7 847 86,28515 14119 7 897 93,52221 14836 7 798 79,53075 13456 7 848 86,42641 14133 7 898 93,67065 14851 7 г. 799 79,66538 13470 7 849 86,56781 14147 7 899 93,81923 14866 7 ° >800 79,80014 13483 7 0,850 86,70935 14161 7 0,900 93,96796 14880 7
Таблица XU Продолжи^ Движение ио параболе а м Ч G М 1 F" G М J 1~~ 0,900 93,96796 14880 7 0,950 101,59652 15641 8 1,000 109,61558 16t42 3 901 94,11683 14895 7 951 101,75300 15656 8 001 109,78009 16459 8 902 94,26586 14910 7 952 101,90965 15672 8 002 109,94476 16475 8 903 94,41503 14925 7 953 102,06644 15688 8 003 110,10959 16492 8 904 94,56435 14940 7 954 102,22340 15703 8 004 110,27159 16508 8 905 94,71383 14955 7 955 102,38051 15719 8 005 110,43976 16525 8 905 94,86345 14969 7 956 102,53778 15735 8 006 110,60509 16541 8 907 95,01321 14984 7 957 102,69521 15751 8 007 110,77058 16558 8 908 95,16313 14999 7 958 102,85279 15766 8 008 110,93624 16574 8 909 95,31320 15014 7 959 1(13,01053 15782 8 009 111,10207 16591 8 0,910 95,46342 15029 7 0,960 103,16843 15798 8 1,010 111,26806 16608 8 911 95,61378 15044 7 961 103,32649 15814 8 011 111,43422 16624 8 912 95,76430 15059 7 962 103,48470 15829 8 012 111,60055 16641 8 913 95,91496 15074 8 963 103,64308 15845 8 013 111,76704 16657 8 914 96,06578 15089 8 964 103,80161 15861 8 014 111,93370 16674 8 915 96,21675 15104 8 965 103,96030 15877 8 015 112,10052 16691 8 916 96,36786 15119 8 966 104,11915 15893 8 016 112,26751 16708 8 917 96,51913 15134 8 967 104,27815 15909 8 017 112,43467 16724 8 918 96,67055 15149 8 968 104,43732 15925 8 018 112,60200 16741 8 919 96,82212 15164 8 969 104,59665 15941 8 019 112,76949 16758 8 0,920 96,97384 15180 8 0,970 104,75613 15956 8 1,020 112,93715 16774 8 921 97,12571 15195 8 971 104,91578 15972 8 021 113,10498 16791 8 922 97,27773 15210 8 972 105,07558 15988 8 022 113,27298 16808 8 923 97,42990 15225 8 973 105,23554 16004 8 023 113,44114 16825 8 924 97,58223 15240 8 974 105,39567 16020 8 024 113,60948 16842 8 925 97,73471 15255 8 975 105,55595 16036 8 025 113,77798 16859 8 926 97,88734 15271 8 976 105,71640 16052 8 026 113,94665 16875 8 927 98,04012 15285 8 977 105,87700 16068 8 027 114,11548 16892 8 928 98,19306 15301 8 978 106,03777 16085 8 028 114,28449 16909 8 929 98,34614 15316 8 979 106,19869 16101 8 029 114,45367 16926 8 0,93о 98,49938 15332 8 °>980 106,35978 16117 8 1,030 114,62301 16943 8 931 98,65278 15347 8 981 106,52103 16133 8 031 114,79253 16960 8 932 98,80632 15362 8 982 106,68244 16149 8 032 114,96221 16977 8 933 98,96002 15378 8 983 106,84401 16165 8 033 115,13207 16994' 8 934 99,11387 15393 8 984 107,00574 16181 8 034 115,3)209 17011 9 935 99,26788 15408 8 985 107,16764 16198 8 035 115,47228 17028 9 936 99,42204 15424 8 986 107,32969 16214 8 036 115,64265 17045 9 937 99,57636 15439 8 987 107,49191 16230 8 037 115,81318 17062 9 938 99,73082 15455 8 988 107,65429 16246 8 038 115,98389 17079 9 939 99,88545 15470 8 989 107/, 81684 16262 8 039 116,15476 17096 9 0,949 100,04922 15485 8 0,990 107,97954 16279 8 1,040 116,32581 17113 9 941 100,19515 15501 8 991 108х14241 16295 8 041 116,49703 17130 9 942 100,35024 15516 8 992 108,30544 16311 8 042 116,66842 17147 9 943 100,50548 15532 8 993 108,46864 16328 8 043 116,83997 17165 9 944 100,66088 15547 8 994 108,63200 16344 8 044 117,01171 17182 9 945 100,81643 15563 8 995 108,79552 16360 8 045 117,18361 17199 9 946 100,97213 15578 8 996 108,95920 16377 8 046 117,35568 17216 9 947 101,12800 15594 8 997 109,12305 16393 8 0i7 117,52793 17233 9 948 101,28401 15610 8 998 109,28706 16409 8 048 117,70035 17251 9 949 101,44919 15625 8 999 109,45124 16426 8 049 117,87294 1726-8 9 0,950 101,59652 15641 8 1,000 109,61558 16442 8 1,050 118,04571 17285 9 ..—'
Tia блица XII Движение по параболе П родолжение с Л/ 7' 1,050 118,04571 17285 051 118,21864 17392 052 118,39175 17320 053 118,56503 17337 054 118,73849 17354 055 118,41212 17372 056 119,08592 17389 057 119,25989 17406 058 119,43404 17424 059 119,60837 17441 1,060 119,78287 17458 061 119,95754 17476 062 120,13238 17493 063 120,30740 17511 064 120,48260 17528 065 120,65797 17546 066 120,83352 17563 067 121,00924 17581 068 121,18513 17598 069 121,36121 17616 1,070 121,53745 17634 071 121,71388 17651 072 121,89048 17669 073 122,06725 17686 074 122,24421 17704 075 122,42134 17722 076 122,59864 17739 077 122,77613 17757 078 122,95379 17775 079 123,13162 17793 1,080 123,30964 17810 081 123,48783 17828 082 123,66620 17846 083 123,84475 17864 084 124,02347 17882 085 124,20238 17899 086 124,38146 17917 087 124,56072 17935 088 124,74016 17953 089 124,91978 17971 1,090 125,09958 17989 091 125,27955 18007 092 125,45971 18025 093 125,64005 18043 094 125,82056 18061 095 126,00126 18079 096 126,18213 18097 097 126,36319 18115 098 126,54443 18133 099 126,72584 18151 1,100 126,90744 18169 1 2 7 а м 1' к а М j' 1 У" 9 1,100 126,90744 18169 9 1,150 136,22134 19094 9 9 101 127,08922 18187 9 151 136,41237 19113 9 9 102 127,27117 18205 9 152 136,60359 19132 9 9 103 127,45332 18223 9 153 136,79500 19150 9 9 104 127,63564 18241 9 154 136,98660 19169 9 9 105 127,81814 18259 9 155 137,17839 19188 9 9 106 128,00083 18278 9 156 137,37037 19207 10 9 107 128,18370 18296 9 157 137,56254 19226 10 9 108 128,36674 18314 9 158 137,75490 19245 10 9 109 128,54998 18332 9 159 137,94745 19265 10 9 1,110 128,73339 18350 9 1,160 138,14019 19284 10 9 111 128,41698 18369 9 161 138,33312 19303 10 9 112 129,10076 18387 9 162 138,52624 19322 10 9 113 129,28472 18405 9 163 138,71955 19341 10 9 114 129,46887 18424 9 164 138,91306 19360 10 9 115 129,65320 18442 9 165 139,10675 19379 10 9 116 129,83771 18460 9 166 139,30064 19398 10 9 117 130,02240 18479 9 167 139,49472 19417 10 9 118 130,20728 18497 9 168 139,68899 19437 10 9 119 130,39234 18515 9 169 139,88345 19456 10 9 1,120 130,57759 18534 9 1,170 140,07811 19475 10 9 121 130,76302 18552 9 171 140,27296 19494 10 9 122 130,94863 18571 9 172 140:, 46800 19514 10 9 123 131,13443 18589 9 173 140,66323 19533 10 9 124 131,32042 18608 9 174 140,85865 19552 10 9 125 131,50658 18626 9 175 141,05427 19572 10 9 126 131,69294 18645 9 176 141,25008 19591 10 9 127 131,87948 18663 9 177 141,44609 19610 10 9 128 132,06620 18682 9 178 141,64229 19630 10 9 129 132,25311 18700 9 179 141,83868 19649 10 9 1,130 132,44020 18719 9 1,180 142,03527 19668 10 9 131 132,62748 18737 9 181 142,23205 19688 10 9 132 132,81495 18756 9 182 142,42902 19707 10 9 133 133,00260 18775 9 183 142,62619 19727 10 9 134 133,19044 18793 9 184 142,82355 19746 10 9 135 133,37847 18812 9 185 143,02111 19766 10 9 136 133,56668 18831 9 186 143,21886 19785 10 9 137 133,75508 18849 9 187 143,41681 19805 10 9 138 133,94367 18868 9 188 143,61496 19824 10 9 139 134,13244 18887 9 189 143,81329 19844 10 9 1,140 134,32140 18905 9 Ь190 144 01183 19863 10 9 141 134,51055 18924 9 191 144,21056 19883 10 9 142 134,69988 18943 9 192 144 40948 19902 10 9 143 134,88941 18962 9 193 144’60860 19922 10 9 144 135,07912 18981 9 194 144,80792 19942 10 9 145 135,26902 18999 9 195 145,00744 19961 10 9 146 135,45910 19018 9 196 145,20715 19981 10 9 147 135,64938 19037 9 197 145,40705 20001 10 9 148 135,83984 19056 9 198 145,60716 20020 10 9 149 136,03050 19075 9 199 145,80746 20040 10 9 1,150 136,22 34 19094 9 1,200 146,00795 20060 10
Продолжение Таблица XII Движение по параболе 1,200 146,00795 20060 10 1,2'0 156,28784 21067 10 1,300 167,08155 22115 11 201 146,20865 20079 10 251 156,49861 21087 10 301 167,30281 22136 11 202 146,40954 20099 10 252 156,70959 21108 10 302 167,52428 22158 11 203 146,61063 20119 10 253 156,92077 21128 10 303 167,74596 22179 11 204 146,81192 20139 10 254 157,13216 21149 10 304 167,96786 22201 11 205 147,01341 20159 10 255 157,34375 21170 10 305 168,18997 22222 11 206 147,21509 20178 10 256 157,55555 21190 10 306 168,41230 22243 11 207 147,41697 20198 10 257 157,76756 21211 10 307 168,63484 22265 11 208 147,61905 20218 10 258 157,97977 21232 10 308 168,85760 22286 11 209 147,82133 20238 10 259 158,19219 21252 10 309 169,08057 22308 11 1,210 148,02381 20258 10 1,260 158,49482 21273 10 1,310 169,30376 22330 и 211 148,22649 20278 10 261 158,61765 21294 10 311 169,52716 22351 11 212 148,42937 20298 1Q 262 158,83070 21315 10 312 169,75078 22373 11 213 148,63244 20318 10 263 159,04395 21335 10 313 169.97462 22394 11 214 148,83572 20337 10 264 159,25740 21356 10 314 170,19867 22416 11 215 149,03919 20357 10 265 159,4710.7 21377 10 315 170,42293 22437 11 216 149,24287 20377 10 266 159,68494 21398 10 316 170,64341 22459 11 217 149,44674 20397 10 267 159,89902 21419 10 317 170,81211 22481 11 218 149,65082 20417 10 268 160,11331 21439 10 318 171,09703 22502 11 219 149,85509 20438 10 269 160,32781 21460 10 319 171,32216 22524 11 1,220 150,05957 20458 10 1,270 160,54252 21481 10 1,320 171,54751 22546 11 221 150,26424 20478 10 271 160,75743 21502 10 321 171,77307 22567 11 222 150,46912 20498 10 272 160,97255 21523 10 322 171,99886 22589 •11 223 150,67420 20518 10 273 161,18789 21544 10 323 172,22486 22611 11 224 150,87947 20538 10 274 161,40343 21565 10 324 172,451.08 22633 11 225 151,08495 20558 10 275 161,61918 21586 10 325 172,67751 22654 11 226 151,29064 20578 10 276 161,83515 21607 10 326 172,90417 22676 11 227 151,49652 20598 10 277 162,05132 21628 10 327 173,13104 22698 11 228 151,70260 20619 10 278 162,26770 21649 11 328 173,35813 22720 11 229 151,90889 20639 10 279 162,48429 21670 11 329 173,58543 22742 1L 1,230 152,11538 20659 10 1,280 162,70109 21691 11 1,330 173,81296 22764 11 231 152,32207 20679 10 281 162,91811 21712 11 331 174,04071 22785 11 232 152,52896 20699 10 282 163,13533 21733 11 332 174,26867 22807 11 233 152,73606 20720 10 283 163,35276 21754 11 333 174,49685 22829 11 234 152,94336 20740 10 284 163,57041 21775 11 334 174,72526 22851 П 235 153,15086 20760 10 285 163,78826 21796 11 335 174,95388 22873 11 236 153,35856 20781 10 286 164,09633 21817 11 336 175,18272 22895 11 237 153,56647 20801 10 287 164,22461 21838 11 337 175,41178 22917 11 238 153,77458 20821 10 288 164,44310 21860 11 338 175,64106 22939 11 239 153,98290 20842 10 289 164,66180 21881 11 339 175,87056 22961 11 1,240 154,19142 20862 10 1,290 164,88072 21902 11 1,340 176,10028 22983 11 ' 241 154,40014 20882 10 291 165,09984 21923 11 341 176,33022 23005 И ! 242 154,60906 20903 10 292 165,31918 21944 11 342 176,56038 23127 11 243 154,81820 20923 10 293 165,53873 21966 11 343 176,79077 23049 11 244 155,02753 20944 10 294 165,75850 21987 11 344 177,02137 23971 11 245 155,23707 20964 10 295 165,97847 22008 11 345 177,25219 23993 11 246 155,44681 20985 10 29'3 166,19866 22030 11 345 177,48324 23116 11 ; 247 155,65676 21005 10 297 166,41906 22051 11 347 177,71451 23138 И: 248 155,86692 21026 10 298 166,63968 22072 11 348 177,94599 23160 1; : 249 156,07728 21046 10 299 166,86051 22094 и 349 178,11770 23182 11 1,250 156,28784 21067 10 1,300 167,08155 22115 11 1,350 178,40964 23204 11
Таблица XII Движение по параболе П родолжениэ с М /' {г ’ м м 1,350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 1,360 361 362 363 364 365 366 367 ' 358 369 1,370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 1,383 381 382 383 384 385 386 387 388 389 1,390 391 392 393 394 395 396 397 398 . 399 т, 400 178,40964 178,6 И79 178,87416 179,10676 179,33958 179,57262 179,80589 180,03938 180,27309 180,50703 180,74119 180,97557 181,21017 181,44500 181,68006 181,91534 182,15084 182,38657 182,62252 182,85870 183,09510 183,33173 183,56858 183,80565 184,04295 184,280 19 184,51825 184,75623 184,99444 185,23288 185,47154 185,71043 185,94954 186,18889 186,12486 186,66826 186,90828 187,14854 187,38902 187,62973 187,87067 188,11183 188,35323 188,59485 188,83571 189,07879 189,32110 189,56365 189,80642 190,01942 190,29265 23204 23226 23249 232*71 23293 23315 23338 23360 23382 23405 23127 23449 23472 23494 23517 23539 23562 23584 23505 23629 23651 23674 23697 23719 23742 23764 23787 23810 23832 23855 23878 23900 23923 23946 23968 23991 24011 24037 24060 24082 24105 24128 24151 24174 24197 24220 24243 24266 24289 24312 21335 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 12 1,400 401 402 403 404 190,29265 190,53611 190,77980 191,02373 191,25788 405 191,51226 406 191,75688 407 408 409 1,410 411 412 413 414 415 416 417 4T8 419 t,420 421 422 423 424 425 426 192,00173 192,24680 192,49211 192,73765 192,98343 193,22943 193,47567 193,72214 193,95884 194,21577 194,46294 194,71034 194,95797 195,20584 195,45394 195,70227 195,95084 196,19964 196,44868 196,69795 427 196,94745 428 197,19719 429 1,430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 197,44717 197,69737 197,94782 198,19850 198,44941 198,70056 198,95195 199,20357 199,45543 199 ,.70752 199,95985 I, *40 2)0,21.242 44j. 209,46523 442 200,71827 443 444 4 45 446 447 448 449 1,450'202,75115 200,97155 201,22506 201,47881 201,73280 201,98703 202,21150 202,49620 24335 24358 24381 24404 24127 24450 24473 24496 24519 24542 24566 24589 24612 24635 24659 24682 24705 24728 24752 24775 24798 24822 24845 24868 24892 24915 24939 24962 24986 25009 25033 25056 25080 25103 25127 25150 25174 25198 25221 25245 25269 25292 25316 25340 25353 25387 25411 25435 25459 25482 25506 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 1,450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 1,460 461 462 463 464 465 466 457 468 469 1,470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 1,480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 1,490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 1,500 202,75115 203,00633 203,26175 203,51740 203,77370 204,02944 204,28581 204,54243 204,79928 205,05638 205,31371 205,57129 205,82910 206,08715 206,31545 206,60399 206,86276 207,12178 207,38104 207,64054 207,90028 208,16027 208,42049 208,68096 208,94167 209,20262 209,46382 209,72525 209,98693 210,24886 210,51102 210,77343 211,03509 211,29898 211,56213 211,82551 212,08914 212,35301 212,61713 212,88149 213,14610 213,31095 >13,57605 213,84139 214,10698 214,37282 214,63890 214,90522 215,17179 215,43861 215,80568 25506 25530 25554 25578 25602 25626 25650 25673 25697 25721 25745 25769 25793 25818 25842 25866 25890 25914 25938 25962 25986 26010 26035 26059 26083 26107 26132 26156 26180 26204 26'229 26253 26278 26392 26326 26351 26375 26400 26424 26449 26473 26497 26522 26547 26571 26596 26620 26645 26670 26694 26719 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
Таблица XII Движение по параболе Продолжение а М V 1 (/") а м Г 4 (/'; 1,50 215,80568 2,67188 1235 2,00 383,65454 4,11058 1647 51 218,48992 2,69663 1244 01 387,78159 4,14355 1655 52 221,19898 2,72154 1252 02 391,94169 4,17668 1663 53 223,93304 2,74661 1260 03 396,13501 ’ 4,20998 1671 54 226,69226 2,77185 1268 04 400,36170 4,24314 1679 55 229,47679 2,79725 1277 05 404,62194 4,27706 1688 56 232,28682 2,82282 1285 06 408,91589 4,31085 1696 57 235,12249 2,84855 1293 07 413,24370 4,34481 1704 58 237,98398 2,87445 1301 08 417,69555 4,37892 1712 59 240,87144 2,90051 13)9 09 422,00160 4,41321 1721 1,60 243,78505 2,92674 1318 2,10 426,43202 4,44765 1729 61 246,72497 2,95313 1326 11 430,89696 4,48226 1737 62 249,69136 2,97968 1334 12 435,39660 4,51704 1745 63 252,68439 3,00640 1342 13 439,93109 4,55198 1753 64 255,70421 3,03328 1351 14 445,50061 4,58708 1762 65 258,75101 3,06033 1359 15 449,10531 4,62235 1770 66 261,82493 3,08754 1367 16 453,74537 4,65779 1778 67 264,92615 3,11492 1375 17 458,42094 4,69338 1786 68 268,05482 3,14246 1383 18 463,13219 4,72915 1795 69 271,21112 3,17016 1392 19 467,87929 4,76507 1803 1,70 274,39540 3,19803 1400 2,20 472,66239 4,80116 1811 71 277,60724 3,22607 1408 21 477,48166 4,83742 1819 72 280,84740 3,25427 1416 22 482,33728 4,87384 1827 73 284,11583 3,28263 1425 23 487,22939 4,91042 1836 74 287,41271 3,31116 1433 24 492,15818 4,94717 1844 75 290,73820 3,33985 1441 25 497,12379 4,98408 1852 76 294,09217 3,36871 1449 . 26 502,12640 5,02116 1860 77 297,47567 3,39773 1457 27 507,16617 5,05840 1869 78 3)0,88798 3,42691 1465 28 512,24326 5,09581 1877 79 3)4,32955 3,45626 1474 29 517,35784 5,13338 1885 1,80 3)7,80055 3,48578 1482 2,30 522,51007 5,17112 1893 81 311,30115 3,51545 1490 31 527,70013 5,20901 1901 82 314,83152 3,54533 1499 32 532,92816 5,24708 1910 83 318,39180 3,57530 1507 33 538,19134 5,28531 1918 84 321,98218 3,60548 1515 34 543,49883 5,32370 1926 85 325,60281 3,63581 1523 35 548,84179 5,36226 1934 86 329,25386 3,66631 1531 36 554,22340 5,40098 1942 87 332,93549 3,69698 1540 37 559,64380 5,43987 195 J 88 336,64787 3,72781 1548 38 565,10318 5,47892 1959 89 340,39116 3,75880 1556 39 570,60169 5,51813 1967 1,90 344,16552 3,78996 1564 2,40 576,13950 5,55751 1975 91 347,97113 3,82128 1573 41 581,71677 5,59705 1984 92 351,80814 3,85277 1581 42 587,33366 5,63676 1992 93 355,67672 3,88442 1589 43 592,99034 5,67663 2000 94 359,5770i 3,91624 1597 44 598,68698 5,71667 2008 95 363,50925 3,91822 1605 45 604,42374 5,75687 2016 96 367,47352 3,98036 1614 46 610,20079 5,79724 2025 97 371,47002 4,01267 1622 47 616,01828 5,83777 2033 98 375,49892 4,04514 1630 48 621,87638 5,87846 2041 99 379,56037 4,07778 1638 49 627,77526 5,91932 2049 2,00 383,65454 4,11058 1647 2,50 633,71508 5,96035 2058
Таблица XII Движение по параболе П родолжение с М 5 с м (Г) 2,50 633,71508 5,96035 2058 3,00 986,54024 8,22117 2469 51 639,69601 6,00154 2066 01 994,78609 8/,27058 2477 52 645,71821 6^04289 2074 02 1003,08145 8,32015 2485 53 651,78184 6,08440 2082 03 1011,42645 8,36989 2493 54 55 657,88707 664,03407 6,12609 6,16793 2090 2099 04 05 1019,82128 1026,26609 8,41979 8,46986 2502 2510 56 670,22299 6,20994 2107 06 1036,76105 8,52009 2518 57 676,45401 6,25212 2115 07 1045,30633 8,57049 2526 58 682,72728 6,29946 2123 08 1053,90208 8,62105 2534 59 689,04297 6,33696 2132 09 1062,54847 8,67177 2543 2,60 695,40125 6,37963 2140 3,10 1071,24568 8,72266 2551 61 701,80228 6,42246 2148 И 1079,99385 8,77371 2559 62 708,24622 6,46546 2156 12 1088,79316 8,82493 2567 63 714,73325 6,50862 2164 13 1097,64377 8,87631 2576 64 721,26351 6,55194 2173 14 1106,54584 8,92786 2584 65 727,83719 6,59543 2181 15 1115,49954 8,97957 2592 66 734,45443 6,63909 2189 16 1124,50504 9,03145 2600 67 741,11541 6,68291 2197 17 1133,56249 9,08349 2608 68 747,82030 6,72689 2206 18 1142,67207 9,13569 2617 69 754,56925 6,77104 2214 19 1151,83393 9,18806 2625 2i 70 761,36243 6,81535 2222 3,20 1161,04824 9,24059 2633 71 768,20000 6,85983 2230 21 1170,31517 9,29329 2641 72 775,08213 6,90447 2238 22 1179,63488 9,35615 2650 73 782,00899 6,94927 2247 23 1189,00753 9,39918 2658 74 788,98073 6,99424 2255 24 1198,43329 9,45237 2666 75 795,99753 7,03938 2263 25 1207,91233 9,50573 2674 76 803,05954 7,08467 2271 26 1217,44480 9,55925 2682 77 810,16693 7,13014 2280 27 1227,03088 9,61293 2691 78 817,31987 7,17576 2288 28 1235,67072 9,66778 2699 79 825,51851 7,22156 2296 29 1246,36449 9,72079 2707 2,80 831,76393 7,2675'1 2304 3,30 1256,11235 9,77497 2715 81 839,05359 7,31363 2312 31 1265,91448 9,82931 2724 82 846,39036 7,35992 2321 32 1275,77103 9,88382 2732 83 853,77349 7,40637 2329 33 1285,68217 9,93849 2740 84 861,20315 7,45298 2337 34 1295,64806 9,99332 2748 85 868,67951 7,49976 2345 35 1305,66887 10,04832 2756 86 876,20273 7,54670 2354 36 1315,74477 10,10349 2765 87 883,77297 7,59381 2362 37 1325,87590 10,15882 2773 88 891,39040 7,64108 2370 38 1336,06245 10,21431 2781 89 899,05519 7,68852 2378 39 1346,30458 10,26997 2789 2,90 906,76750 7,73612 2386 3,40 1356,60244 10,32579 2797 91 914,52748 7,78388 2395 41 1366,95621 10,38177 2806 92 922,33522 7,83181 2403 42 1377,36604 10,43792 2814 93 930,19117 7,87991 2411 43 1387,83211 10,49424 2822 94 938,09519 7,92817 2419 44 1398,35458 10,55772 2830 95 946,04755 7>97659 2428 45 1408,93360 10,60736 2839 96 954,04842 8,02518 2436 46 1419,56936 10,66417 2847 97 962,09796 8,07393 2444 47 1430,26200 10,72114 2855 98 970,19633 8,12284 2452 48 1441,01170 10,77828 2863 99 978,34370 8,17192 2460 49 1451,81862 10,83558 2871 3,00 986,54024 8,22117 2469 3,50 1462,68292 10,89305 2880
Таблица XII Движение по параболе П родолжение а М G М Г 1 , 2 3,50 1462,68292 10,89305 2880 4,00 2082,69605 13,97599 3291 51 1473,60477 10,95068 2888 01 2096,70495 14,04184 3299 52 1484,58433 11,00847 2896 02 2110,77978 14,10785 3307 53 1495,62177 11,06643 2904 03 2124,92071 14,17403 3315 54 1506,71725 11,12456 2913 04 2139,12791 14,24038 3324 55 1517,87094 11,18284 2921 05 2153,40153 14,30689 3332 56 1529,08390 11,24130 2929 06 2167,74174 14,37356 3340 57 1540,35359 11,29991 2937 07 2182,14871 14,44040 3348 58 1551,68288 11,35870 2945 08 2196,62260 14,50740 3357 59 1563,07103 11,41764 2954 09 2211,16357 14,57457 3365 3,60 1574,51^22 11,47675 2962 4,10 2225,77179 14,64190 3373 61 1586,02459 11,53603 2970 11 2240,44743 14,70940 3381 62 1597,59032 11,59547 2978 12 2255,19064 14,77706 3389 63 1609,21558 11,65507 2987 13 2270,00160 14,84483 3398 64 1620,90051 11,71484 2995 14 2284,88046 14,91287 3406 65 1632,64530 11,77477 3003 15 2299,82739 14,93102 3414 66 1644,45011 11,83487 зон 16 2314,84256 15,04934 3422 67 1656,31509 11,89513 3019 17 2329,92613 15,11782 3431 68 1668,24042 11,95555 3028 18 2345,07827 15,18647 3439 69 1680,22625 12,01614 3036 19 2360,29913 15,25528 3447 3,70 1692,27275 12,07690 3044 4,20 2375,58889 15,32426 3455 71 1704,38010 12,13782 3052 21 2390,94770. 15,39340 3463 72 1716,54844 12,19890 3051 22 2406,37574 15,46270 3472 73 1728,77795 12,26015 3069 23 2421,87316 15,53217 3480 ' 74 1741,06879 12,32156 3077 24 2437,44014 15,60180 3488 75 1753,42112 12,38314 3085 25 2453,07683 15,67160 3496 76 1765,83511 12,44488' 3093 26 2468,78340 15,74156 3505 77 1778,31093 12,50678 3102 27 2484,56001 15,81169 3513 78 1799,84873 12,56885 3110 28 2500,40683 15,88198 3521 79 1803,44869 12,63109 ЗЦ8 29 2516,32403 15,95244 3529 3,80 1816,11096 12,69348 3126 4,39 2532,31176 16,02306 3537 81 1828,83571 12,75605 3135 31 2548,37020 16,09384 3546 82 1841,62311 12,81877 3143 32 2564,49950 16,16479 3554 83 1854,47331 12,88167 3151 33 2580,69981 16,23590 3562 84 1867,38650 12,94472 3159 34 2596,97137 16,33718 3570 85 1880,35282 13,00794 3167 35 2613,31425 16,37862 3579 86 1893,40244 13,07133 3176 36 2529,72867 16,45023 3587 87 1906,50553 13,13488 3184 37 2646,21477 16,52200 3595 88 1919,67225 13,19859 3192 38 2662,77272 16,59394 3503 89 1932,90277 13,26247 3200 39 2679,40269 16,66604 3611 3,90 1946,19725 13,32651 3209 4,40 2596,10485 16,73839 3520 91 195-9,55585 13,39072 3217 41 2712,87935 16,81073 3528 92 1972,97875 13,45509 32’5 42 2729,72636 16,88332 3635 93 1936,45610 13,51963 3233 43 2746,64604 16,95608 3644 9t 2000,01806 13,58433 3241 44 2763,63857 17,029)0 3652 95 2013,63481 13,64920 3250 45 2780,70410 17,10209 3661 96 2027,31651 13,71422 3’58 46 2793,84280 17,17534 3669 97 2041,06331 13,77942 3266 47 2815,05483 17,24875 3677 98 2054,87540 13,81478 3274 48 2832,34035 17,32233 3585 99 2068,75292 13,91030 3283 49 2849,69954 17,39608 3594 4,00 2082,69605 13,97599 3291 4,50 2867,13256 17,46993 3702
П род олжение Таблица XII Движение по параболе а М ^(Г) а М i Г 5|/-| 4,50 2867,13256 17,46998 3702 5,00 3836,54536 21,37504 4113 51. 2884,63957 17,54406 3710 01. 3857,96153 21,45733 4121 52 2902,22073 17,61829 3718 02 3379,46008 21,53979 4129 53 2919,87621 17,69269 3726 03 3901,04117 21,62241 4133 54 2937,60617 17,76726 3735 04 3922,70496 21,70520 4146 55 2955,41078 17,84199 3743 05 3944,45162 21,78815 4154 56 2973,29021 17,91689 3751 06 3966,28132 21,87127 4162 57 2991,24461 17,99195 3759 07 3988,19421 21,95455 4170 58 3009,27415 18,06717 3768 08 4910,19047 22,03799 4179’ 59 3927,37900 18,14256 3776 09 4032,27026 22,12160 4187 '1,60 3045,55932 18,21811 3784 5,10 4054,43373 22,20538 4195 61 3)63,81528 18,29383 3792 11. 4076,68106 22,28931 4203 62 3082,14703 18,35971 3300 12 4099,01242 22,37342 4212 63 3190,55475 18,44575 3899 13 4121,42795 22,45768 4220 64 3119,03859 18,52196 3817 14 4113,92784 22,5 4212 4228' 65 3)37,59873 18,59834 3825 15 4166,51224 22,62671 4236 66 3156,23533 18,67488 3833 16 4189,18132 22,71147 4244 67 317 1,94854 18,75158 3342 17 4211,93524 22,79640 4253 68 3193,73354 18,82845 3850 18 4234,77416 22,88149 4261 69 3212,60549 18,90548 3358 19 4257,68926 22,93674 4269 4,70 3231,54956 18,98268 3866 5,20 4280,70770 23,05216 4277 71 3250,57091 19,06004 3874 21 4393,81263 23,13774 4286 72 3269,66969 19,13757 3883 22 4326,98323 23,22349 4294 73 3288,84609 19,21526 3391 23 4350,24966 23,309 40 4302 74 3308,10026 19,29311 3399 24 4373,60208 23,39547 4310 75 3327,43237 19,37113 3907 25 4397,0 4066 23,48171 4318 76 3346,84257 19,44931 3916 26 4420,56556 23,56812 4327 77 3366,33104 19,52766 3924 27 4444,17695 23,65469 4335 78 3385,89795 19,60617 3932 28 4467,87 4 99 23,74142 4343 79 3405,54344 19,68485 3940 29 4491,65984 23,82832 4351 4,80 3425,26770 19,76369 3948 5,30 4515,53168 23,91533 4350 81 3445,07088 19,84269 3957 31 4539,49966 24,00261 4368 82 3464,95314 19,92186 3965 32 4563,53694 24,09000 4376 83 3484,91466 20,00120 3973 33 4587,67071 24,17755 4334 84 3504,95559 20,08070 3981 34 4611,89210 24,26527 4392 85 3525,07611 20,16036 3990 35 4636,20131 24,35316 4401 86 3545,27637 20,24019 3998 36 4660,59847 24,44121 4409 87 3565,55654 20,32018 4006 37 4685,08377 24,52942 4417 88 3585,91679 20,40034 4014 38 4709,65736 24,61780 4425 89 3606,35727 20,48066 4022 39 4734,31942 24,70634 4434 4,90 3626,87816 20,56114 4031 5,40 4759,07010 24,79504 4 ь42 91 3647,47951 20,64179 4039 41 4783,90956 24,88392 4450 92 3568,16180 20,72261 4047 42 4808,83798 24,97295 "*458 93 3688,92488 20,80359 4055 43 4833,85552 25,06215 4466 94 3709,76902 20,88473 4064 44 4858,96234 25,15151 4475 95 3730,69439 20,96604 4072 45 4884,15860 25,24104 4483 96 3751,70115 21,04751 4080 46 4909,44448 25,33074 4491 97 3772,78946 21,12914 4038 47 4934,82013 25,42059 4499 98 3793,95949 21,21094 4096 48 4960,28572 25,51062 4508 99 3815,21140 21,29291 4105 49 4985,84141 25,60080 4516 5,00 3835,5*536 21,37504 4113 5,50 5011,48733 25,69115 4524 А. д. Дубяго
Пръд олжение Таблица XII Движение по параболе а М 4 (Г) G м т <п 5,50 5011,48738 25,69115 4524 6,00 6'112,51153 30,41832 4935 51 5037,22377 25,78167 4532 01 6442,97921 30,51706 4943 52 5063,05077 25,87235 4540 02 6473,54571 30,61596 4951 53 5088,96852 25,96319 4549 03 6504,21119 30,71503 4960 54 5114,97720 26,05420 4557 04 6534,97581 30,81426 4968 55 5141,07697 26,14537 4565 05 6565,83975 30,91365 4976 56 5167,26800 26,23671 4573 06 6596,80317 31,01321 4984 57 5193,55044 26,32821 4581 07 6627,86622 31,11293 4993 58 5219,92447 26,41988 4590 08 6659,02908 31,21282 5001 59 5246 39025 26,51171 4598 09 6690,29191 31,31287 5009 5,60 5272,94794 26,60370 4606 6,Ю 6721,65487 31,41309 5017 61 5299,59771 26,69586 4614 11 6753,11814 31,51347 5025 62 5326,33972 26,78818 4623 12 6784,68186 31,61401 5034 63 5353,17413 26,88067 ^631 13 6816,34621 31,71472 5042 64 5380,10112 26,97333 4639 14 6848,11136 31,81559 5050 65 5407,12084 27,06614 4647 15 6879,97746 31,91663 5058 66 5434,23346 27,15912 4655 16 6911,94467 32,01783 5067 67 5461,43914 27,25227 4664 17 6944,01318 32,11920 5075 68 5488,73805 27,34558 4672 18 6976,18313 32,22073 5083 69 5516,13036 27,43905 4680 19 7008,45470 32,32243 5091 5,70 5543,61622 27,53269 4688 6,20 7040,82804 32,42429 5099 71 5571,19580 27,62650 4697 21 7073,30333 32,52631 5108 72 5598,86927 27,72047 4705 22 7105,88073 32,62850 51 i 6 73 5626,63679 27,81460 4713 23 7138,56039 32,73086 517 4 74 5654,49852 27,90889 1721 24 7171,34249 32,83337 5132 , 75 5682,45463 28,00336 4729 25 7204,22720 32,93606 51.41 76 5710,50528 28,09798 4738 26 7237,21466 33,03890 51. -9 77 5738,65065 28,19277 4746 27 7270,30506 33,14191 5157 78 5766,89088 28,28773 4754 28 7303,49855 33,24509 5165 79 5795,22615 28,38284 4762 29 7336,79529 33,34843 5173 5,80 5823,65663 28,47813 4771 6,30 7370,19546 33,45194 5182 81 5852,18246 28,57358 4779 31 7403,69922 ' 33,55560 5190 82 5880,80333 28,66919 4787 32 7437,30673 33,65944 5198 83 5909,52089 28,76496 4795 33 7471,01815 33,76344 5206 84 5938,33382 28,86091 4803 34 7504,83365 33,85760 5215 85 5967,24276 28,95701 4812 35 7538,75340 33,97192 5223 86 5996,24789 29,05398 4820 36 7572,77756 34,07642 5231. 87 6025,34938 29,14972 4828 37 7606,90528 34,18107 5239 88 6054,54738 29,24631 4836 38 7641,13975 34,28589 5247 89 6083,84206 29,34308 4845 39 7675,47812 34,39087 5256 5,90 6113,23359 29,44000 4853 6,40 7709,92156 34,19602 526 t 91 6142,72213 29,53710 4861 41 7744,47022 34,60134 5272 92 6172,30784 29,63435 4869 42 7779,12428 34,70681 5280 93 6201,99089 29,73177 4877 43 7813,88391 34,81246 5289 94 6231,77144 29,82936 4886 24 7848,74925 34,91826 5297 95 6261,64966 29,92711 4894 45 7883,72049 35,02423 5305 96 6291,62571 30,02502 4902 46 7918,79777 35,13037 5313 97 6321,69976 30,12310 4910 47 7953,98128 35,23667 5321 98 6351,87197 30,22134 4919 48 7989,27117 35,34313 5330 99 6382,14251 30,31975 4927 49 8024,66760 35,44976 5338 6,00 6412,51153 30,41832 4935 6,50 8060,17074 35,55655 5346
Таблица XII Продолжение Движение по параболе а М Г у(/") а М г | (/") 6,50 8060,17074 35,55655 5346 6,75 8982,91128 1 38,27982 5552 51 8095,78076 35,66351 535'* 76 9021,24662 38,39088 5560 52 8132,49782 35,77063 5353 77 9059,69311 38,50212 5568 53 8167,32208 35,87792 5371 78 9098,25091 38,61351 5576 5* 8203,25372 35,98537 5379 79 9136,92019 38,72507 5584 55 8239,29288 36,09299 5387 6,80 9175,70111 38,83680 5593 56 8275,43974 36,20077 5395 81 9214,59385 38,94869 5601 57 8311,69447 36,30871 5404 82 9253,59855 39,06075 5609 58 8318,05721 36,41632 5412 83 9292,71539 39,17296 5617 59 8384,52815 36,52509 5420 84 9331,94453 39,28535 5626 6,60 8421,10745 36,63353 5428 85 9371,28614 39,39790 5634 61 8457,79526 36,74213 5436 86 9410,74038 39,51061 5642 62 8494,59176 36,85090 5445 87 9450,30741 39,62348 5650 63 8531,4971! 36,95983 5453 88 9489,98740 39,73643 5658 64 8568,51147 37,06892 5461 89 9529,78052 39,84973 5667 65 8605,63501 37,17818 5469 6,90 9569,68692 39,96310 5675 66 8642,86788 37,28760 5478 91 9609,70677 40,07664 5683 67 8680,21027 37,39719 5486 92 9649,84024 40,19033 5691 68 8717,66232 37,50694 5494 93 9690,08750 40,30420 5700 69 8755,22421 37,61686 5502 94 9730,44869 40,41822 5708 6,70 8792,89610 37,72694 5510 95 9770,92400 40,53242 5716 71 8830,67815 37,83719 5519 96 9811,51358 40,64677 5724 72 8868,57053 37,94760 5527 97 9852,21760 40,76129 5732 73 8906,57340 38,05817 5535 98 9893,03622 40,87598 5741 74 8944,68693 38,16891 5543 99 9933,96961 40,99083 5749 75 8982,91128 38,27982 5552 7,00 9975,01794 41,10584 5757 26*
Таблица XIII Истинная аномалия для параболы м 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 . 0,9 0 0?000 0?139 0?279 0?418 0?558 0?697 О?835 0?976 17115 1,254 1 1,394 1,533 1,672 1,812 1,951 2,090 2,230 2,369 2,508 2,6 V} 2 2,787 2,926 3,065 3,204 3,343 3,483 3,622 3,761 3,900 4,039 3 4,178 4,317 4,456 4,595 4,734 4,873 5,011 6,398 5,150 5,289 5,428 4 5,567 5,705 5,844 5,983 6,121 6,260 6,537 6,675 6,814 5 6,952 7,091 7,229 7,367 7,505 7,643 7,782 7,920 8,058 8,196 6 8,334 8,472 8,609 8,747 8,885 9,023 9,160 9,298 9,435 9,573 7 9,710 9,848 9,985 10,122 10,259 10,397 10,534 10,671 10,808 10,945 8 11,081 11,218 11,355 11,491 11,628 11,765 11,901 12,037 12,174 12,310 9 12,446 12,582 12,718 12,854 12,990 13,126 13,262 13,397 13,533 13,668 10 13,804 13,939 14,074 14,210 14,345 14,480 14,615 14,749 14,884 15,019 И 15,154 15,288 15,423 15,557 15,691 15,825 15,960 16,094 16,228 16,361 12 16,495 16,629 16,762 16,896 17,029 17,163 17,296 17,429 17,562 17,695 13 17,828 17,960 18,093 18,225 18,358 18,490 18,622 18,755 18,887 19,019 14 19,150 19,282 19,414 19,545 19,677 19,808 19,939 20,070 20,201 21,505 20,332 15 29,463 29,594 20,724 20,855 20,985 21,115 21,245 21,375 21,635 16 21,765 21,894 22,024 22,153 22,282 22,412 22,540 22,669 22,798 22,927 17 23,055 23,184 23,312 23,440 23,568 23,696 23,824 23,952 24,079 24,207 24,575 18 24,334 24,461 24,588 24,715 24,842 24,969 25,096 25,222 25,348 19 25,601 25,727 25,853 25,978 26,104 26,229 26,355 26,480 26,605 26,730 20 26,855 26,979 27,104 27,228 27,353 27,477 27,601 27,725 27,849 27,972 140 139 138 137 136 135 134 133 ’ 132 131 1 14,0 13,9 13,8 13,7 13,6 13,5 13,4 13,3 13,2 13,1 2 28,0 27,8 27,6 27,4 27,2 27,0 40,5 26,8 26,6 26,4 26,2 39,3 3 42,0 41,7 41,4 41,1 40,8 40,2 39,9 39,6 4 56,0 55,6 55,2 54,8 54,4 54,0 53,6 53,2 52,8 52,4 5 70,0 69,5 69,0 68,5 68,0 67,5 67,0 66,5 66,0 65,5 6 84,0 83,4 82,8 82,2 81,6 81,0 80,4 79,8 79,2 78,6 7 98,0 97,3 96,6 95,9 95,2 91,5 93,8 93,1 92,4 105,6 91,7 8 112,0 111,2 110,4 109,6 108,8 108,0 107,2 106,4 104,8 9 126,0 125,1 124,2 123,3 122,4 121,5 120,6 119,7 118,8 117,9 130 129 128 127 126 125 124 123 1 13,0 12,9 12,8 12,7 12,6 12,5 12,4 12,3 2 26,0 25,8 25,6 25,4 25,2 25,0 24,8 24,6 3 39,0 38,7 38,4 38,1 37,8 37,5 37,2 35,9 4 52,0 51,6 51,2 50,8 50,4 50,0 49,6 49,2 5 65,0 61,5 64,0 63,5 63,0 62,5 62,0 61,5 6 78,0 77,4 76,8 76,2 75,6 75,0 74,4 73,8 7 91,0 90,3 89,6 88,9 88,2 87,5 86,8 86,1 8 104,0 103,2 102Л 101,6 100,8 100,0 99,2 98,4 9 117,0 116,1 115,2 114,3 113,4 112,5 111,6 110,7
Таблица XIII Продолжение Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 1 5 6 7 8 9 1,30 267796 853 911 968 ♦026 ♦084 ♦ 142 *200 ♦258 ♦316 31 27,374 433 491 550 609 668 727 785 845 904 32 934 ♦023 ♦083 ,142 ♦202 ♦262 ♦322 ♦ 382 ♦ *43 ♦503 33 28,564 624 685 746 806 867 929 990 ♦051 ♦112 3* 29,174 235 297 359 421 483 546 608 670 733 35 795 858 921 984 ♦047 ♦110 ♦ 173 ♦237 ♦300 ♦364 36 30,427 491 555 619 683 747 812 876 941 *005 37 31,070 135 200 265 330 396 461 527 592 658 38 724 790 856 922 989 ♦055 ♦121 ♦188 ♦255 ♦322 39 32,389 456 523 590 657 725 793 860 928 996 1,40 33,064 132 200 269 337 406 475 543 612 681 41 750 819 889 958 ♦028 ♦098 ♦ 167 ♦237 ♦307 *377 42 34,448 518 588 659 730 800 871 942 ♦013 ♦084 43 35,156 227 299 370 442 514 586 658 730 802 44 875 947 ♦020 ♦092 ♦165 ♦238 ♦311 ♦384 ♦ 457 ♦531 45 36,604 678 751 825 899 973 ♦047 ♦121 ♦196 ♦210 46 37,344 419 494 569 644 719 794 869 944 ♦020 47 38,095 171 247 323 399 475 551 627 704 780 48 857 933 ♦010 ♦087 ♦164 ♦241 ♦319 ♦396 ♦473 ♦551 49 39,629 706 784 862 940 ♦018 ♦097 ♦ 175 ♦253 ♦ 332 1,50 40,411 489 568 647 726 806 885 964 ♦044 *123 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 1 67 1 68 1 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 2 11,4 11,6 11,8 12,0 12,2 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 3 17,1 17,4 17,7 18,0 18,3 18,6 18,9 19,2 19,5 19,8 20,1 20,4 4 22,8 23,2 23,6 24,0 24,4 24,8 25,2 25,6 26,0 26,4 26,8 27,2 5 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 34,0 6 34,2 34,8 35,4 36,0 36,6 37,2 37,8 38,4 39,0 39,6 40,2 40,8 7 39,9 40,6 41,3 42,0 42,7 43,4 44,1 44,8 45,5 46,2 46,9 47,6 8 45,6 46,4 47,2 48,0 48,8 49,6 50,4 51,2 52,0 52,8 53,6 54,4 9 51,3 52,2 53,1 54,0 54,9 55,8 56,7 57,6 58,5 59,4 60,3 61,2 69 70 71 72 73 74 75 76 77 | 78 79 80 1 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 2 13,8 14,0 14,2 14,4 14,6 14,8 15,0 15,2 15,4 15,6 15,8 16,0 3 20,7 21,0 21,3 21,6 21,9 22,2 22,5 22,8 23,1 23,4 23,7 24,0 4 27,6 28,0 28,4 28,8 29,2 29,6 30,0 30,4 30,8 31,2 31,6 32,0 5 34,5 35,0 35,5 35,0 36,5 37,0 37,5 38,0 38,5 39,0 39,5 40,0 6 41,4 42,0 42,6 43,2 43,8 44,4 45,0 45,6 46,2 45,8 47,4 48,0 7 48,3 49,0 49,7 50,4 51,1 51,8 52,5 53,2 53,9 54,6 55,3 56,0 8 55,2 56,0 56,8 57,6 58,4 59,2 60,0 60,8 61,6 62,4 63,2 64,0 9 62,1 63,0 63,9 64,8 65,7 66,6 67,5 68,4 69,3 70,2 71,1 i 72,0
Таблица XIII Продолжение Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 5 6 7 1 8 9 1,50 40?411 489 568 647 726 805 885 964 *044 *123 51 41,203 283 363 443 523 603 683 764 844 925 52. 42,005 086 167 248 329 410 491 573 654 736 53 817 899 981 *063 *145 *227 *309 *392 ♦ *74 »557 54 43,639 722 805 888 971 *054 *137 *220 *304 *387 55 44,471 551 638 722 806 890 974 *058 *142 *227 56 45,311 396 480 565 650 735 820 905 990 *075 57 46,161 246 332 417 503 589 675 761 847 933 58 47,019 105 192 278 365 452 538 625 712 799 59 886 973 *061 *148 *235 *323 *410 *498 *586 *674 1,60 48,762 850 938 *026 *114 *202 *291 *379 *468 *556 61 49,645 734 822 911 *ооо *089 *179 *268 *357 *446 62 50,536 625 715 805 894 984 *074 *165 *254 *344 63 51,434 525 615 705 796 886 976 *068 *158 *249 64 52,340 431 522 613 704 795 887 978 *069 *161 65 53,252 344 435 527 619 711 803 895 987 *079 66 51,171 263 355 448 549 633 725 818 910 *003 67 55,096 188 281 374 467 560 653 746 840 933 68 56,026 119 213 306 400 493 587 681 774 868 69 962 *056 *150 *244 *338 *432 *526 *620 *714 *808 1,70 57,903 997 *091 *186 *280 *375 *469 *564 *658 *753 78 79 80 81 82 83 84 85 оо 1 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 17,0 8,6 2 15,6 15,8 16,0 16,2 16,4 16,6 16,8 17,2 3 23,4 23,7 24,0 24,3 24,6 24,9 25,2 25,5 25,8 4 31,2 31,6 32,0 32,4 32,8 33,2 33,6 34,0 34,4 5 39,0 46,8 39,5 40,0 40,5 41,0 41,5 42,0 42,5 43,0 6 47,4 48,0 48,6 49,2 49,8 50,4 51,0 51,6 7 54,6 55,3 56,0 56,7 57,4 58,1 58,8 59,5 60,2 8 62,4 63,2 64,0 64,8 65,6 66,4 67,2 68,0 68,8 9 70,2 71,1 72,0 72,9 73,8 74,7 75,6 76,5 77,4 87 88 89 90 91 92 93 94 95 1 8,7 8,8 8,9 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18,6 18,8 19,0 3 26,1 26,4 26,7 27,0 27,3 27,6 27,9 28,2 28,5 4 34,8 35,2 35,6 36,0 36,4 36,8 37,2 37,6 38,0 5 43,5 44,0 44,5 45,0 45,5 46,0 46,5 47,0 47,5 6 52,2 52,8 53,4 54,0 54,6 55,2 55,8 56,4 57,0 7 60,9 61,6 62,3 63,0 63,7 64,4 65,1 65,8 66,5 8 69,6 70,4 71,2 72,0 72,8 73,6 74,4 75,2 76,0 9 78,3 79,2 80,1 81,0 81,9 82,8 83,7 84,6 85,5
Таблица XIII Продолжение Истинная аномалия для параболы 1g М 0 1 2 3 4 1 51 6 7 8 9 1,70 57°903 997 *091 *186 *280 *375 | *469 *564 *6э8 *753 71 58,848 943 *037 *132 *227 *322 ! *417 *512 *607 *702 72 59,797 892 988 *083 *178 *273 *369 *464 *559 *655 73 60,750 846 941 *037 *133 *228 *324 «420 *515 *611 74 61,707 803 898 994 *090 ,186 *282 *378 *474 *570 75 62,666 662 858 955 *051 *U7 *243 *339 *436 *532 76 63,628 724 821 917 *013 *ио *206 *392 *399 *496 77 64,592 689 785 882 978 *075 *171 *268 *364 *461 78 65,558 654 751 848 944 *041 *138 *234 *331 *428 79 66,525 621. 718 815 912 *008 *Ю5 *202 *299 *396 1,80 67,492 589 686 783 880 976 *073 *170 *267 *364 81. 68,461 557 654 751. 848 945 *042 *138 *235 *332 82 69,429 526 622 719 816 913 *010 *Ю6 *203 «300 83 70,397 493 590 687 784 880 977 *074 *170 *267 84 71,364 460 557 654 750 847 943 *040 *137 *233 85 72,330 426 523 619 716 812 909 *005 *101 *198 86 73,294 390 487 583 679 776 872 968 *°04 *160 87 74,257 353 449 545 641 737. 833 929 *025 *121 88 75,217 313 408 504 600 696 792 887 983 *078 89 76,174 270 365 461 556 652 747 843 938 *033 1,90 77,129 224 31.9 414 5Ю 605 700 795 890 985 91 78,080 175 270 365 459 554 649 744 838 933 92 79,027 122 217 311 405 500 594 688 783 877 93 971 *065 *159 *253 *347 *441 *535 *629 *723 *817 94 80,910 *005 *098 *191 *285 *378 *472 *565 *659 *752 95 81,845 938 *032 *125 *21.8 *311 *404 *497 *589 *683 96 82,775 868 960 *053 *146 *238 *331 *423 *515 «608 97 83,700 792 884 976 *068 *160 *252 *344 *436 *528 98 84,619 711 803 894 986 *077 *168 *260 *351 *442 99 85,533 624 715 806 897 988 *079 *169 *260 *351 2,00 86,441 532 622 713 803 893 983 *073 *163 *253 97 96 95 94 93 92 91 90 1 9,7 9,6 9,5 9,4 9,3 9,2 9,1 9,0 2 19,4 19,2 19,0 18,8 18,6 18,4 18,2 18,0 3 29,1 28,8 28,5 28,2 27,9 27,6 27,3 27,0 4 38,8 38,4 38,0 37,6 37,2 36,8 36,4 36,0 5 48,5 48,0 47,5 47,0 46,5 46,0 45,5 45,0 6 58,2 57,6 57,0 56,4 55,8 55,2 54,6 54,0 7 67,9 67,2 66,5 65,8 65,1 64,4 63,7 63,0 8 77,6 76,8 76,0 75,2 74,4 73,6 72,8 72,0 9 87,3 86,4 85,5 84,6 83,7 82,8 81,9 81,0
Таблица XIII II р одолжение Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2,00 86°441 532 622 713 893 893 983 *073 „163 *253 01 87,343 433 523 613 702 792 882 971 „060 *150 02 88,239 328 417 507 596 685 773 862 951 «040 03 89,128 217 306 394 482 571 659 747 835 923 04 90,011 099 187 275 362 . 450 538 625 713 800 05 887 974 „062 *149 *236 *323 *410 *496 *583 *670 06 91,756 843 929 *016 *102 *188 *275 *361 .447 «533 07 92,619 704 790 876 961 *047 *132 *218 1 „303 *388 08 93,473 559 644 728 813 898 983 *068 ' *152 *237 09 94,321 405 490 574 658 742 826 910 : 994 *078 2,10 95,161 245 328 412 495 579 662 745 828 911 11 994 *077 *160 *243 *32э *408 *490 *573 „655 *737 12 96,819 902 984 *066 * 14 7 *229 *311 *393 .474 *556 13 97,637 718 800 881 962 *043 *124 *205 .286 *366 14 98,447 528 608 688 769 849 929 *009 । .089 *169 15 99,249 329 409 488 568 647 727 806 ' 885 965 16 100,044 123 202 280 359 438 517 595 674 752 17 830 908 987 *065 *143 *221 *298 «376 : .454 *532 18 101,609 686 764 841 918 995 *073 *149 ; ,226 *303 19 102,380 457 533 610 686 762 839 915 991 *067 2,20 103,143 219 295 370 446 522 597 672 718 823 92 91 90 89 88 87 86 85 84 1 9,2 18,4 9,1 9,0 8,9 8,8 8,7 8,6 8,5 8,4 2 18,2 18,0 17,8 17,6 17,4 17,2 17,0 16,8 3 27,6 27,3 27,0 26,7 26,4 26,1 25,8 25,5 25,2 4 36,8 36,4 36,0 35,6 35,2 34,8 34,4 34,0 33,6 5 46,0 45,5 45,0 44,5 44,0 43,5 43,0 42,5 42,0 6 55,2 54,6 54,0 53,4 52,8 52,2 51,6 51,0 50,; 7 64,4 63,7 63,0 62,3 61,6 60,9 60,2 59,5 58,8 8 73,6 72,8 72,0 71,2 70,4 69,6 68,8 68,0 67,2 9 82,8 81,9 81,0 80,1 79,2 78,3 | 77., 4 76,5 75,6 83 82 81 80 79 78 77 76 75 1 8,3 8,2 8,1 8,0 7,9 7,8 7,7 7,6 7,5 2 16,6 16,4 16,2 16,0 15,8 15,6 15,4 15,2 15,0 3 24,9 24,6 24,3 24,0 23,7 23,4 23,1 22,8 22,5 4 33,2 32,8 32,4 32,0 31,6 31,2 30,8 30,4 30,0 5 41,5 41,0 40,5 40,0 39,5 39,0 38,5 38,0 37,5 6 49,8 49,2 48,6 56,7 48,0 47,4 46,8 46,2 45,6 45,0 7 58,1 57,4 56,0 55,3 54,6 53,9 53,2 52,5 8 66,4 65,6 64,8 64,0 63,2 62,4 61,6 60,8 60,0 9 74,7 73,8 72,9 72,0 71,1 70,2 69,3 68,4 67,5
Таблица XIII Продолмсение Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2,20 103/143 21.9 295 370 446 522 597 672 748 823 21 898 973 *048 *123 *198 *273 *347 *122 *497 *571 22 104,645 720 794 868 942 *016 *091) *164 *238 *311 23 105,335 458 532 605 678 752 825 898 971 *044 24 106,116 189 262 334 407 479 5а2 .624 695 768 . 25 840 912 984 *056 *128 *199 *271 *342 *414 *485 26 107,556 627 698 770 840 911 982 *053 *123 *194 27 108,264 335 405 475 546 616 686 756 825 895 28 965 *035 *104 *174 *243 *312 *382 *451 *520 *589 29 109,658 727 795 864 933 *001 *070 *133 *206 *275 2,30 110,343 411 479 517 615 683 750 818 885 953 31 111,020 088 155 222 289 356 423 490 557 624 32 690 757 823 890 956 *023 *089 *155 *221 *287 33 112,353 419 484 550 616 681 747 812 877 943 34 113,008 073 138 203 268 333 398 462 527 591 35 656 720 784 848 913 977 *041 *105 *168 *232 36 114,296 360 423 487 550 614 677 740 803 866 37 929 992 *055 *118 *180 *243 *305 *3б8 *430 *493 38 115,555 617 679 741 803 865 927 989 *050 *112 39 116,174 235 297 358 419 480 542 603 664 725 2,40 785 846 9)7 968 *028 *089 *149 *209 *270 *330 76 75 74 73 72 71 70 69 68 1 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7,0 6,9 6,8 2 15,2 15,0 14,8 14,6 14,4 14,2 14,0 13,8 13,6 3 22,8 22,5 22,2 21,9 21,6 21,3 21,0 20,7 20,4 4 30,4 30,0 29,6 29,2 28,8 28,4 28,0 27,6 ’ > 27,2 5 38,0 37,5 37,0 36,5 36,0 35,5 35,0 34,5 : 34,о 6 45,6 45,0 44,4 43,8 43,2 42,6 42,0 41,4 ! 40,8 7 53,2 52,5 51,8 51,1 50,4 49,7 49,0 48,3 47,6 8 60,8 60,0 59,2 58,4 57,6 56,8 56,0 55,2 54,4 9 68,4 67,5 66,6 65,7 64,8 63,9 63,0 62,1 j 61,2 67 66 65 64 63 62 61 60 1 6,7 6,6 6,5 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 2 13,4 13,2 13,0 12,8 12,6 12,4 12,2 12,0 3 20,1 19,8 19,5 19,2 18,9 18,6 18,3 18,0 4 26,8 26,4 26,0 25,6 25,2 24,8 24,4 24,0 5 33,5 33,0 32,5 32,0 31,5 31,0 30,5 30,0 6 40,2 39,6 39,0 38,4 37,8 37,2 36,6 36,0 7 46,9 46,2 45,5 44,8 44,1 43,4 42,7 42,0 8 53,6 52,8 52,0 51,2 50,4 49,6 48,8 48,0 9 60,3 59,4 58,5 57,6 56,7 55,8 54,9 54,0
Таблица XIII Истинная аномалия для параболы П родолмсение 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2, 49 116?785 846 907 968 *028 *089 *149 *209 *270 *330 41 117,390 450 510 570 630 690 750 809 869 929 42 988 *047 *107 *166 *225 *284 *343 *492 **61 *520 43 113,579 638 696 755 814 872 930 989 *047 *105 'it 11.9,163 221 279 337 395 453 511. 568 626 683 45 741 798 856 913 970 *027 *084 *141 *198 *255 46 120,312 369 425 482 533 595 651 708 764 820 47 876 932 988 *044 *100 *156 *212 *257 *323 *379 48 121,434 490 545 609 656 711 766 821 876 931 49 986 *041 *095 *150 *205 *259 *314 *368 *423 *477 2,50 122,531 585 639 693 747 801 855 909 963 *016 51 123,070 124 177 231 28 к 337 391 444 497 550 | 52 603 656 709 762 814 867 920 972 *025 *077 ! 53 124,130 182 234 287 339 391 443 495 547 599 54 651 702 754 806 857 909 960 *01.2 *063 *114 55 125,166 217 268 319 370 421 472 522 573 624 56 675 725 776 826 877 927 977 *027 *078 *1.28 57 126,178 228 278 328 378 427 477 527 576 626 58 675 725 774 824 873 922 971 *020 *069 *118 59 127,167 216 265 314 363 411 460 508 • 557 605 2,60 654 702 750 793 847 895 943 991 *039 *087 i 61 1 60 59 58 57 56 55 1 6,1 6,0 5,9 5,8 i ' 5,7 5,6 5,5 2 12,2 12,0 11,8 11,6 11,4 11,2 11,0 3 18,3 18,0 17,7 17,4 17,1 16,8 16,5 4 24 4 24,0 23,6 23,2 22,8 22,4 22,0 5 30,5 30,0 29,5 29,0 28,5 28,0 27,5 6 36,6 36,0 35,4 34,8 34,2 33,6 33,0 7 42,7 42,0 41,3 40,6 39,9 39,2 38,5 8 48,8 48,0 47,2 46,4 45,6 44;8 44,0 9 54,9 54,0 53,1 52,2 51,3 50,4 49,5 54 53 52 51 50 49 48 1 5,4 5,3 5,2 5,1 5,0 4,9 4,8 2 10,8 10,6 10,4 10,2 10,0 9,8 9,6 3 16,2 15,9 15,6 15,3 15,0 14 7 ' 14,4 4 21,6 21,2 20,8 20,4 20,0 19,6 19,2 5 27,0 26,5 26,0 25,5 25,0 24,5 24,0 6 32,4 31,8 31,2 30,6 30,0 29,4 28,8 7 37,8 37,1 36,4 35,7 35,0 34,3 33,6 8 43,2 42,4 41,6 40,8 40,0 39,2 38,4 9 48,6 47,7 46,8 45,9 45,0 44,1 43,2
Таблица XIII Продолжение Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2,60 1277654 702 750 799 847 895 943 991 *039 *087 61 128,135 182 230 278 325 373 421 468 515 563 62 610 658 705 752 799 8t6 893 940 987 *034 63 129,080 127 174 220 267 313 360 406 453 499 6i 545 591 638 684 730 776 822 868 913 959 65 130,005 051 096 142 187 233 278 324 369 414 66 460 505 550 595 640 685 729 775 820 864 67 909 954 998 *043 *088 *132 *176 *221 *265 *309 68 131,354 398 442 ч86 530 574 618 662 706 750 69 132,793 837 881 924 968 *011 *055 *098 *142 *185 2,70 22’3 271 315 358 401 4i4 487 530 573 615 71 658 701 744 786 829 871 914 956 999 *041 72 133,084 126 168 210 252 294 337 378 420 462 73 504 546 588 630 671 713 754 796 837 879 74 920 962 *003 *044 *085 *127 *168 *209 *250 *291 75 134,332 373 414 454 195 536 577 617 658 698 76 739 779 820 860 901 941 981 *021 *061 *102 77 135,112 182 222 262 301 341 381 421 461 500 78 540 580 619 659 698 737 777 816 856 895 79 934 973 *012 *051 *090 *129 *168 *207 *246 *285 2,80 136,324 353 401 440 479 517 556 594 633 *671 49 48 47 46 45 44 1 4,9 4,8 4,7 4,6 4,5 4,4 2 9,8 9,6 9,4 9,2 9,0 8,8 3 14,7 14,4 14,1 13,8 13,5 13,2 4 19,6 19,2 18,8 18,4 18,0 17,6 5 24,5 24,0 28,8 23,5 23,0 22,5 22,0 6 29,4 28,2 27,6 27,0 26,4 7 34,3 33,6 1 32,9 32,2 31,5 30,8 , 8 39,2 38,4 37,6 36,8 36,0 35,2 9 44,1 43,2 42,3 41,4 40,5 39,6 43 42 41 40 39 38 1 4,3 4,2 4,1 4,0 3,9 3,8 2 8,6 8,4 ' 8,2 8,0 7,8 7,6 3 12,9 12,6 12,3 12,0 11,7 11,4 4 17,2 16,8 16,4 16,0 15,6 15,2 5 21,5 21,0 20,5 20,0 19,5 19,0 6 25,8 25,2 24,6 24,0 23,4 22,8 7 30,1 29,4 28,7 28,0 27,3 26,6 8 34,4 33,6 32,8 32,0 31,2 30,4 9 38,7 37,8 36,9 36,0 35,1 34,2
Т а б л и ца ХШ П родолмсенце Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2,80 136°324 363 401 440 479 517 556 594 633 671 81 709 748 786 824 863 901 939 977 *015 *053 82 137,091 129 176 205 243 280 318 356 393 431 83 469 506 54'* 581 618 656 693 730 768 805 84 842 879 916 953 990 *027 *064 *101 *138 *175 85 138,212 248 285 322 358 395 431 468 504 541 86 577 614 650 686 722 759 795 831 867 903 87 939 975 *011 *047 *083 *И9 *154 *190 *226 *261 88 139,297 333 368 404 439 475 510 545 581 616 89 651 687 722 757 792 827 862 897 932 967 2,90 140,002 037 072 106 141 176 211 245 280 314 91 349 383 418 452 487 521 555 590 624 658 92 692 727 761 795 829 863 897 931 965 998 93 141,032 066 100 133 167 201 234 268 302 335 94 369 402 435 469 502 535 569 602 635 668 95 701 735 768 801 834 867 900 932 965 998 96 142,031 064 096 129 162 194 227 260 292 325 97 357 390 422 454 487 519 551 583 616 648 98 680 712 744 776 808 840 872 904 936 968 99 143,000 031 063 095 126 158 190 221 253 284 3,00 316 347 379 410 442 473 504 535 567 598 01 629 660 691 722 753 784 815 846 877 908 02 939 970 *001 *031 *062 *093 *124 *154 *185 *215 03 144,246 277 307 337 368 398 429 459 489 520 04 550 580 610 640 671 701 731 761 791 821 05 851 881 910 940 970 *000 *030 *060 *089 *119 06 145,149 178 208 237 267 296 326 355 385 414 07 443 473 502 531 561 590 619 648 677 706 08 735 765 794 822 851 880 909 938 967 996 09 146,025 053 082 111 139 168 197 225 254 282 3,10 311 339 368 396 425 453 481 510 538 566 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 1 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2 7,8 7,6 7,4 7,2 7,0 6,8 6,6 6,4 6,2 6,0 5,8 5,6 3 11,7 11,4 11,1 10,8 10,5 10,2 9,9 9,6 9,3 9,0 8,7 8,4 4 15,6 15,2 14,8 14,4 14,0 13,6 13,2 12,8 12,4 12,0 11,6 11,2 5 19,5 19,0 18,5 18,0 17,5 17,0 16,5 16,0 15,5 15,0 14,5 14,0 6 23,4 22,8 22,2 21,6 21,0 20,4 19,8 19,2 18,6 18,0 17,4 16,8 7 27,3 26,6 25,9 25,2 24,5 23,8 23,1 22,4 21,7 21,0 20,3 19,6 8 31,2 30,4 29,6 28,8 28,0 27,2 26,4 25,6 24,8 24,0 23,2 22,4 9 35,1 34,2 33,3 32,4 31,5 30,6 29,7 28,8 27,9 27,и 26,1 25,2
Таблица XIII Продолженм Истинная аномалия для параболы 1g М 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3,10 146°311 339 368 396 425 453 481 510 538 566 11 594 623 651 679 707 735 763 791 819 846 12 875 903 931 959 986 *014 *042 *070 *098 *125 13 147,153 181 208 236 264 291 319 346 374 401 14 428 456 183 511 538 565 592 620 647 674 15 701 728 755 782 809 835 853 890 917 944 16 971 998 *025 *052 *078 *105 *132 *159 *185 *212 17 118,239 265 292 318 345 371 398 424 451 477 . 18 503 530 556 582 609 635 661 687 714 740 19 766 792 818 844 870 896 922 948 974 *000 3,20 149,026 051 077 103 129 155 180 206 232 257 21 283 309 334 360 385 411 436 462 487 513 22 538 563 589 614 639 664 690 715 7 40 765 23 790 816 841 866 891 916 941 966 991 *016 24 150,041 065 090 115 .140 165 190 214 239 264 25 288 313 338 362 387 411 436 460 485 509 26 534 558 583 607 631 656 680 704 729 753 27 777 801 825 850 874 898 922 9 46 970 994 28 151,018 042 066 ООО 114 138 161 185 209 233 29 257 280 304 328 351 375 399 422 446 469 3,30 493 516 540 563 587 610 634 657 681 704 31 727 751 774 797 820 844 867 890 913 936 32 959 982 *005 *028 *052 *075 *097 *120 *143 *166 33 152,189 212 235 258 281 303 326 319 372 394 34 417 440 462 495 508 530 553 575 598 620 35 643 665 688 710 732 755 777 800 822 844 36 866 889 911 933 955 977 *000 *022 *044 *066 37 153,088 110 132 154 176 198 220 242 264 286 38 308 330 351 373 395 417 433 460 482 504 39 525 547 568 590 612 633 655 676 698 719 3,40 741 762 784 805 827 848 869 891 912 933 29 28 27 26 25 24 23 22 21 1 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2 5,8 5,6 5,4 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 3 8,7 8,4 8,1 7,8 7,5 7,2 6,9 6,6 6,3 4 11,6 11,2 10,8 10,4 10,0 9,6 9,2 8,8 8,4 5 14,5 14,0 13,5 13,0 12,5 12,0 11,5 11,0 10,5 6 17,4 16,8 16,2 15,6 15,0 14,4 13,8 13,2 12,6 7 20,3 19,6 18,9 18,2 17,5 16,8 16,1 15,4 14,7 8 23,2 22,4 21,6 20,8 20,0 19,2 18,4 17,6 16,8 9 26,1 25,2 24,3 23,4 22,5 21,6 20,7 19,8 18,9
Таблица XIII Продолжение Истинная аномалия для параболы 1g М 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3,40 153?741 762 784 805 827 848 869 891 912 933 41 955 976 997 *018 *039 *061 *082 «юз *124 *145 42 154,166 187 208 229 250 271 292 313 334 355 43 376 397 418 439 459 480 501 522 543 563 44 58 i 605 625 646 667 687 708 728 749 770 45 790 811 831 852 872 892 913 933 954 974 46 991 *015 *035 «055 «076 *096 *116 «136 *156 «177 47 155,197 217 237 257 277 297 317 337 357 377 48 397 417 437 457 477 497 517 537 557 576 49 596 616 636 655 675 695 715 734 754 774 3,50 793 813 832 852 872 891 911 930 950 969 51 989 *008 «027 «047 «066 *086 «105 *124 *143 «163 52 156,182 201. 221 240 259 278 297 317 336 355 53 374 393 412 431 450 469 488 507 526 545 54 564 583 602 621 640 659 677 696 715 734 55 753 771 790 809 828 846 865 884 902 921 56 939 958 977 995 *014 «032 *051 «069 *087 *106 57 157,125 143 162 180 198 217 235 253 272 290 58 308 327 345 363 381 399 418 436 454 472 59 490 508 526 545 563 581 599 617 635 653 3,60 671 689 707 724 742 760 778 796 814 832 61 849 867 885 903 921 938 956 974 991 *009 62 158,027 044 062 080 097 115 132 150 167 185 63 202 220 237 255 272 290 307 325 342 359 64 377 394 411 429 446 463 480 498 515 532 65 549 567 584 601 61.8 635 652 669 686 701 66 721 738 755 772 789 806 823 840 856 873 67 890 907 924 941 958 975 991 *008 «025 «042 68 159,059 075 092 109 126 142 159 176 192 209 69 225 242 259 275 292 308 325 341 358 374 3,70 39! 407 424 440 457 473 489 506 522 539 22 21 20 19 18 17 ’ 16 1 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 2 4,4 4,2 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3 6,6 6,3 6,0 5,7 5,4 5,1 4,8 4 8,8 8,4 8,0 7,6 7,2 6,8 6,4 5 11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 6 13,2 12,6 12,0 11,4 10,8 10,2 9,6 7 15,4 14,7 14,0 13,3 12,6 11,9 11,2 8 17,6 16,8 16,0 15,2 14,4 13,6 12,8 9 19,8 18,9 18,0 17,1 16,2 15,3 14,4
Таблица ХШ П родолжение Истинная аномалия для параболы 1g м 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3,70 159?391 407 424 440 457 473 489 506 522 539 71 555 571 587 604 620 636 653 669 685 701 72 717 734 750 766 782 798 814 830 847 863 73 879 895 911 927 943 959 975 991 Л007 *023 74 160,038 054 070 086 1.02 118 134 150 ‘ 165 181 75 197 213 228 244 260 276 291 307 323 338 76 354 370 385 401 416 432 448 463 479 494 77 510 525 541 556 572 587 603 618 634 649 78 654 680 695 710 726 741 756 772 787 802 79 818 833 848 863 878 894 909 924 939 954 3,80 9.69 984 *000 *01.5 *030 «045 *060 *075 *090 *105 81 * 161,120 135 150 165 180 ‘195 210 225 240 254 82 269 284 299 31.4 329 343 358 373 388 403 83 417 432 447 462 476 491 506 520 535 550 84 564 579 593 608 623 637 652 666 681 695 85 710 724 739 753 768 782 797 811 825 840 86 854 869 883 897 912 926 940 955 969 983 87 997 *012 *026 *040 *054 «068 *083 *097 *111 *125 88 162,139 153 168 182 196 210 224 238 252 266 89 280 294 308 322 336 350 364 378 392 406 3,90 420 434 447 461 475 489 503 517 531 544 91 558 572 586 599 613 627 641 654 668 682 92 695 709 723 736 759 764 777 791 804 818 93 832 845 859 872 886 899 913 926 940 953 94 967 980 994 *007 *020 ..034 *017 *060 *074 *087 95 163,101 114 127 111 154 ‘ 167 180 194 207 220 96 233 247 260 273 286 299 313 326 339 352 97 365 378 391 404 417 431 444 457 470 483 98 496 509 522 535 548 561 574 586 599 612 99 625 638 651 664 677 690 702 715 728 741 4,00 1 754 766 779 792 805 818 830 • 843 856 868 17 16 15 14 13 12 1 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 2 3,4 • 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 3 5,1 4,8 4,5 4,2 3,9 3,6 4 6,8 6,4 6,0 5,6 5,2 4,8. 5 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 6 1.0,2 9,6 9,0 8,4 7,8 7,2 7 11,9 11,2 10,5 9,8 9,1 8,4 8 13,6 12,8 12,0 11,2 10,4 9,6 9 15,3 14,4 13,5 12,6 11,7 10,8
Таблица XIV Истинная аномалия для орбит, близких к параболе е 1g/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -0,03 0,0051435 53127 54817 56506 58193 59879 61563 63246 64927 66607 -0,02 34440 36146 37851 39554 41256 42956 44655 46352 48048 49742 -0,01 17295 19017 20736 22454 24171 25886 27600 29312 31023 32732 -0,00 00000 01736 03471 05205 06936 08667 10395 12123 13848 15573 +0,00 0,0000900 *98262 *95523 *94782 *93039 *91295 *89549 *87802 *86053 *84303| + 0,01 9,9982551 80797 79042 77286 75527 73768 72006 70243 68479 66713! ;+о,о2 649i5 63176 61405 59632 57858 56082 54305 52526 50745 48963! +0,03 47179 45394 43607 41818 40028 38236 36442 34647 32850 31051! + 0,04 29251 27449 25645 23 340 22033 20225 18414 16602 14789 12973' ! +0,05 11156 09338 07517 05695 03872 02046 00219 *93390 *95559 *94727 +0,06 9,9892893 91057 89220 87381 85540 83697 81852 80006 78158 76309! + 0,07 74457 72604 70749 68892 67034 65173 63311 61447 59582 57714 +0,08 55845 53974 52101 50227 48350 46472 44592 42710 40827 38941 +0,09 37054 35165 33274 31381 29486 27590 25692 23791 21889 19985 + 0,10 18080 16172 14262 0 2351 10438 08523 06606 04687 02766 00843 +0,11 9,9798918 96992 95063 93133 91201 89266 87330 85392 83452 81510 +0,12 79566 77621 75673 73723 71771 69818 67862 65904 63945 61933 +0,13 60020 58054 56087 54117 52146 59172 48196 46219 .44239 42258 +0,14 40274 38288 36301 34311 32319 30325 23329 26331 24331 22329 + 0,15 20325 18319 16311 14300 12288 10273 08257 06238 04217 02194 6 lg D 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -0,03 0,0003658 3777 3897 4017 4136 4255 4374 4493 4612 4730 -0,02 2453 2574 2695 2816 2936 3057 3177 3298 3418 3538 -0,01 1234 1356 1479 1601 1723 1845 1957 2088 2210 2331 -0,00 0000 0124 0248 0372 0495 0519 0742 0865 0988 1111 +0,00 0,0000000 *9876 *9752 *9527 *9502 *9378 *9253 *9128 *9003 *8877 +0,01 9,9998752 8626 8500 8374 8248 8122- 7995 7869 7742 7616 +0,02 7489 7351 7234 7107 6979 6851 6723 6595 6467 6339 +0,03 6310 6081 5952 5823 5695 5565 5435 5305 5176 5046 +0,04 4916 4786 4655 4524 4394 4263 4132 4000 3859 3737 +0,05 3606 3474 3342 3209 3077 2944 2812 2679 2546 2413 +0,05 2279 2146 2012 1878 1744 1610 1475 1341 1206 1071 +0,07 0935 0801 0565 0530 0394 0258 0122 ’ *9985 *9849 *9713 +0,08 9,9989576 9439 9302 9164 9027 8889 8751 8613 8475 8337 +0,09 8198 8050 7921 7782 7642 7503 7353 7223 7083 6943 +0,10 6803 6662 6522 6381 6240 6098 5957 5815 5674 5532 +0,11 5389 5247 5104 49 >2 4819 4676 4532 4389 4245 4101 +0,12 3957 3813 3568 3524 3379 3234 3089 2943 2798 2652 +0,13 2506 2350 2213 2057 1920 1773 1626 1479 1331 1183 +0,14 1035 0887 0739 0590 0441 0292 0143 *9994 *9844 *9595 +0,15 9,9979545 9394 9214 9093 8943 8792 8640 8489 8337 8186
Таблица XV Истинная аномалия для орбит, близких к параболе п lg G 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 —0,15 9,9751529 49950 48371 46793 1 45216 43639 । 42064 : 40490 • 38917 37345 —0,14 67381 65792 64203 62615 . 61029 59443 57859 » 56275 . 54692 : 53110 —0,13 83330 81730 80132 78535 76939 75343 73749 72155 > 70563 ; 68972 —0,12 99376 97767 96159 94552 92946 91341 89736 88133 : 86531 84930 —0,11 9,9815522 13903 12285 10667 09051 07436 05822 04209 02597 00986 —0,10 31767 30138 28510 26883 25257 23632 22008 20385 18763 17142 —0,09 48114 46475 44837 43199 41563 39928 38294 36661 35028 33397 —0,08 64564 62914 61266 59618 57972 56326 54682 53038 51396 49755 —0,07 81117 79457 77798 76140 74483 72827 71173 69519 67866 66214 —0,06 97775 96105 94435 ’92767 91099 89433 87768 86103 84440 82778 —0,05 *1.4540 *12858 *11178 *09499 *07821 *06144 *04468 *02793 *01120 99447 —0,04 9,9931412 2*9719 28028 26339 24650 22962 21275 19590 17905 16222 —0,03 48392 46689 44987 43286 41587 39888 38191 36494 34799 33105 —0,02 65483 63769 62056 60344 58633 56924 55215 53508 51801 50096 —0,01 82685 80960 79236 77513 75791 74070 72350 70632 68914 67198 —0,00 *60000 98263 96528 94794 93060 91328 89597 87868 86139 84411 +0,00 0,0000000 01738 03477 05217 06958 08700 10444 12188 13934 15681 + 0,01 17429 19178 20929 22680 24433 26187 27942 29698 31455 33214 +0,02’ 34974 36735 38497 40260 42024 43790 45557 47325 49094 50864 +0,03 52635 54408 56182 57957 59733 61511 63289 65069 66850 68632 +0,04 70416 72200 73986 75773 77561 79350 81141 82933 84726 86520 + 0,05 88316 90112 91910 93709 95510 97311 99114 *00918 *02723 *04529 +0,06 0,0106337 08146 09956 11768 13580 15394 17209 19025 20843 22662 +0,07 24482 26303 28126 29949 31774 33601 35428 37257 39087 40918 + 0,08 42751 44585 46420 48256 50094 51933 53773 55614 57457 59301 +0,09 61146 62993 64840 66690 68540 70392 72245 74099 75954 77811 +0,10 79669 81729 83389 85251 87115 88979 90845 92712 94581 96451 +0,11 98322 *00194 *02068 *03943 *05819 ; *07697 *09576 *11456 *13338 *15221 +0,12i 0,0217105 18991 20878 22766 24656 26547 28439 30333 32228 34124 +0ДЗ 36022 37921 39822 41723 43626 45531 47437 49344 51252 53162 + 0,14 55073 56986 58900 60815 62732 64650 66769 68490 70412 72336 +0,15 74261 76187 78115 80044 81975 83907 85840 87774 89711 91648 27 а, д. Дубяго
Таблица XVI Иотинная аномалия для орбит, близких к параболе. Гипербола, lg Н в единицах 7-го знака п в X. 0,00 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 0,00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0,01 0 0 0 0 0 0 +1 4-1 4-1 —0,02 0 0 0 0 + 1 +1 4-1 4-2 4-2 -0,03 0 0 0 0 + 1 +1 4-2 4-2 4-3 ^Х. п 8 X. -0,08 -0,09 -0,10 -0,11 -0,12 -0,13 -0,14 -0,15 0,00 0 0 0 0 0 0 0 0 -0,01 +1 + 1 + 2 + 2 4-2 +з 4-3 + 4 —0,02 + 2 + 3 +з + 4 + 5 - +5 4-6 + 6 -0,03 + 3 +4 + 5 + 6 + 7 + 8 4-9 +ю Эллино. Igjff в единицах 7-го знака ^Х. п 6 0,00 + 0,01 + 0,02 +0,03 +0,04 +0,05 +0,06 +0,07 +0,08 0,00 +0,01 +0,02 +0,03 +0,04 +0,05 +0,06 +0,07 + 0,08 +0,09 +0,10 4-0,11 4-0,12 +0,13 4-0,14 +0,15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - L -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 — 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 WWtCh5t0tOtOt->^<-^b- г- о о о с О г-| г-1 Г-4 ?1 71 со со СО Г? 1Л Л lllllilllll.il! о осч сч ео СО 4< <£> со t> t> 00 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 0 - 1 - 1 - 3 - 4 - 4 - 5 - 6 - 7 - 7 - 8 - 9 -10 -10 -11 0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 -10 -11 -12 -13 -14 -16 0 - 1 - 3 - 4 - 5 - 6 - 8 - 9 -10 -12 -13 -15 -16 -18 -19 -20 п в + 0,08 +0,09 + 0,10 +0,11 + 0,12 +0,13 +0,14 + 0,15 0,00 4-0,01 +0,02 +0,03 +0,04 +0,05 +0,06 +0,07 +0,08 +0,09 4-0,10 4-0,11 +0,12 +0,13 4-0,14 +0,15 0 - 1 - 3 - 4 - 5 — 6 - 8 - 9 -Ю -12 -13 -15 -16 -18 -19 -20 0 - 2 - 3 - 5 - 7 - 8 -10 -12 -13 -15 -17 -19 -21 -22 -24 -26 0 - 4 - 6 - 8 -10 -12 -15 -17 -19 -21 -23 -2б -28 -30 -33 0 - 7 -10 -13 -15 -18 -20 -23 -26 -29 -31 -34 -37 -40 0 - 3 - 6 - 9 *12 -15 -18 -21 -25 -28 -’31 -34 -38 -41 -45 -48 0 - 4 - 7 -11 -14 -18 -22 -25 -29 -33 -37 -41 -45 -49 -53 -57 0 - 4 - 8 -12 -17 -21 -25 -30 -34 -39 -43 -48 -52 -57 -62 -67 0 - 5 -10 -14 -19 -24 -29 -35 -40 -45 — 50 -55 -61 -66 -72 -77
Таблица XVli Время прохождения через перигелий для орбит/ близких к параболе 8С2 1(?Р1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 —0,15 2,1130187 33671 37159 40653 44150 47653 51160 54672 58188 61710 —0,14 *95604 «99042 02481 05931 0 9382 12838 16299 19764 23234 26708 —0,13 2,1061474 64867 68264 71666 75072 78483 81898 85318 88742 92171 —0,12 27786 31135 34489 37847 41209 44576 47946 51322 54701 58085 —0,11 «94530 *97837 01147 04462 07782 11105 14433 17765 21101 24441 —0,10 2,0961&95 64960 68229 71502 74780 78061 81346 84636 87930 91228 —0,09 29272 32496 35725 38957 42193 45433 48678 51926 55178 58435 —0,08 *97251 00435 03623 06816 10012 13212 16416 19624 22836 26052 —0,07 2,0865622 68767 71916 75070 78227 81388 84552 87721 90894 94070 —0,06 31376 37483 40595 43710 46829 49951 53078 56208 59342 62480 —0,05 03505 06575 096419 12727 15809 18894 21983 25075 28172 31272 —0,04 «73000 «76034 *79072 «82113 *85158 *88207 *91259 *94315 *97375 00438 —0,03 2,0742854 45852 48855 51860 54870 57882 60899 63919 66942 69969 —0,02 13057 16021 18989 21960 24934 27912 30893 33878 36866 39858 —0,01 «83604 *86534 *89467 *92404 *95345 *98288 01235 04186 07139 10097 —0,00 2,0654486 57382 60283 63186 66093 69003 71917 74833 77754 80677 4-0,00 54486 51592 . 48702 45814 42931 40050 37173 34298 31428 28560 +0,01 25695 22834 19976 17121 14270 11421 08576 05734 02895 00059 +0,02 2,0597227 94397 91571 88748 85928 83111 80297 77486 74678 71874 +0,03 69072 66274 63479 60686 57897 55111 52328 49548 46771 43997 +0,04 41226 38458 35693 32931 30172 27416 24663 21913 19166 16422 +0,05 13681 10943 08208 05476 02746 00020 *97297 *94576 *91859 *89144 + 0,06 2,0486432 83723 81017 78314 75614 72916 70222 67530 64842 62156 +0,07 59472 56792 54115 51440 48768 46099 43433 40770 38109 35452 +0,08 32797 30144 27495 24848 22205 19563 16925 14289 11657 09026 +0,09 06399 03774 01152 *98533 *95917 *93303 *90692 *88083 *85478 *82875 +0,10 2,0380274 77676 75081 72489 6^899 67312 64728 62146 59567 56991 +0,11 54417 51845 49277 46711 44147 41587 39028 36473 33920 31339 +0,12 28822 26276 23734 21193 18656 16121 13588 11058 08531 06006 +0,13 03484 00964 *98447 *95932 *93419 *90910 *88402 *85898 *83395 *80896 +0,14 2,0278398 75903 73411 70921 68434 65949 63466 60986 58508 56033 +0,15 53561 51090 48622 46157 43694 41233 38775 36319 33866 31414 27*
Таблица XVII Продолжение Время прохождения через перигелий для орбит, близких к параболе______________ ее2 1g р3 0 1 О 3 1 4 5 6 7 8 9 —0,15 1,6726329 732407 738491 744583 750681 756786 762898 769017 775142 781275 —0,14 665917 671928 677946 683970 690002 696039 702084 708135 714193 720257 —0,13 606164 612110 618062 624021 629987 635959 641937 647922 653914 659912 —0,12 547055 552937 558826 564721 570622 576530 582444 588364 594291 600224 —0,11 488576 494396 500222 506055 511893 517738 523589 529446 535309 541179 —0,10 430714 436473 442238 448009 453786 459569 465358 471154 476955 482763 —0,09 373455 379154 384859 390570 396287 402010 407739 413474 419214 424961 —0,08 316786 322427 328073 333725 339383 345047 350717 356393 362074 367762 —0,07 260695 266278 271867 277462 283063 288669 294281 299898 305522 311151 —0,06 205169 210697 216230 221768 227312 232862 238417 243978 249545 255117 —0,05 150198 155671 161149 166632 172121 177615 183115 188621 194131 199648 —0,04 095770 101189 106613 112042 117477 122917 128363 133813 139270 144731 —0,03 041874 047240 052611 057988 063369 068756 074149 079546 084949 090357 —0,02 *988499 *993814 *999133 004458 009787 015122 020162 025807 031158 036513 —0,01 1,5935636 940899 946168 951442 956720 962004 957293 972587 977886 983190 —0,00 5 883273 888487 893706 898930 904159 909392 914631 919875 925123 930377
Таблица XVII Продолжение £G2 lg р3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 +0,00 1,5883273 878064 872860 867660 862466 857277 852092 846912 841737 836567 +0,01 831402 826241 821086 815935 810789 805647 800511 795379 790252 785130 +0,02 780013 774900 769792 764688 759590 754496 749407 744322 739242 734167 +0,03 729096 724030 718969 713912 708860 703812 698770 693731 688697 683668 +0,04 678644 673624 668608 663597 658591 653589 648591 643598 638610 633626 +0,05 628647 623672 618701 613735 608773 603816 598863 593915 588971 584032 +0,06 579096 574166 569239 564317 559400 554486 549577 544673 539773 534877 +0,07 529985 525098 520215 515336 510462 505591 500726 495864 491007 486153 +0,08 481305 476460 471619 466783 461951 457123 452300 447480 442665 437854 +0,09 433047 428244 423446 418651 413861 409075 404293 399515 394741 389971 +0,10 385205 380444 375686 370933 366183 361438 356697 351960 347226 342497 4-0,11 337772 333051 328334 323621 318911 314206 309505 304808 300115 295425 +0,12 290740 286058 281381 276707 272038 267372 262710 258052 253398 248748 +0,13 244102 239460 234821 230186 225556 220929 216306 211686 207071 202459 +0,14 197851 193248 188647 184051 179458 174870 170285 165703 161126 156552 4-0,15 151982 147416 142853 • 138295 133739 129188 124641 120097 115556 111020
Таблица XVIII Отношение площадей сектора и треугольника h , У — 0 1 2 3 ‘ \ 5 6 1 1 7 1 8 9 0,00 1,000000 OHIO 02217 03321 04423 05522 06618 07712 08804 09892 01 10978 12062 13143 14222 15298 16372 17443 18512 19578 206 42 02 21704 22763 23820 24875 25927 26977 28025 29070 30113 31154 03 32193 33230 34264 35296 36326 37354 38379 39403 40424 41443 04 42460 43476 44489 45500 46509 47516 48520 49523 50524 51523 05 52520 53515 54508 55499 56488 57476 58461 59444 60426 61406 06 62384 63360 64334 65306 66276 67245 68212 69177 70141 71102 07 72062 73020 73976 74931 75884 76835 77785 78732 79678 80623 08 81566 82507 83446 84284 85320 86255 87188 88119 89049 89977 09 90903 91828 92752 93674 94594 95513 96430 97346 98260 99172 0,10 1,100084 00993 01901 02808 03713 04617 05519 06420 07320 08218 11 09114 10009 10903 11794 12686 13575 14463 15350 16235 1711Э 12 18002 18883 19763 20641 21518 22394 23268 24142 25014 25884 13 26753 27621 28488 29353 30217 31080 31941 32801 33660 34518 14 35374 36230 37084 37936 38788 39538 40487 41335 42182 43027 15 43871 44714 45556 46397 47237 48075 48912 49748 50583 51417 16 52249 53080 53911 54740 55568 56395 57220 58045 58868 59591 17 60512 61332 62151 62970 63786 64602 65417 66231 67043 67855 18 68665 69475 70283 71091 71897 72702 73507 743L0 75112 75913 19 76713 77512 78310 79108 79904 80699 81493 82286 83078 83869 0,20 84659 85448 86237 87024 87810 88595 89380 90163 90945 91727 21 92507 93287 94066 9 4843 95620 96396 97171 97945 98718 99490 22 1,200261 01032 01801 02570 03337 04104 04870 05635 06399 07162 23 07924 08686 09446 10206 10965 11723 12480 13236 13991 14745 24 15499 16252 17004 17755 18505 19254 20003 20751 21498 22244 25 22989 23733 24477 25220 25962 26703 27443 28183 28922 29560 26 30397 31133 31868 32603 33337 34970 34803 35535 36265 35996 27 37725 38454 39181 39908 40634 41360 42085 42809 43532 44254 28 44976 45697 46417 47137 47885 48574 49291 50007 50723 51438 29 52153 52866 53579 54291 55003 55713 56424 57133 57841 58550 0,30 59257 59963 60669 61374 62078 62782 63485 64188 64889 65590 31 66291 66990 67689 68387 69085 69782 70478 71173 71868 72562 32 73256 73949 74641 75333 76024 76714 77404 78092 78781 79468 33 80155 80842 81527 82212 82897 83581 84264 84946 85628 86309 34 86990 87670 88350 89028 89707 90384 91061 91737 92413 99088 35 93762 94436 95110 95782 96454 97125 97796 98466 99136 93805 36 1,300473 01141 01809 02475 03141 03807 04472 05136 05800 06463 37 07126 07787 08449 09110 09770 10430 11089 11747 12405 13063 38 13720 11376 15031 15687 16341 16995 17649 18302 18954 19606 39 20257 20907 21558 22208 22857 23505. 24153 24801 25448 26094 0,40 26740 27385 28030 28674 29318 29961 30604 31246 31888 32529 41 33169 33809 34449 35088 35726 36364 37002 37633 38275 38911 42 39546 40181 40815 41449 42082 42715 43348 43979 44611 45242 43 45872 46502 47131 47760 48388 49016 49644 50270 50897 51523 44 52148 52773 53397 54021 54645 55268 55890 56512 57134 57755 45 58375 58996 59615 60234 60853 61472 62089 62706 63323 639 40 46 64555 65171 65786 66430 67014 67628 682 il 68854 69466 70078 47 70689 71300 71910 72520 73129 73739 74347 74955 75563 76170 48 76777 77383 77989 78595 79290 79804 80408 81012 81615 82218 49 82820 83422 84024 84625 85226 85826 86426 87025 87624 88223 0,50 88821 89418 90016 90612 91208 91805 92430 92995 93590 94184
Таблица XIX Отношение площадей сектора и треугольника. § в единицах в-го знака X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 —0,25 3124 3148 3172 3195 3219 3243 3267 3290 3315 3339 —0,24 2894 2917 2939 2952 2985 3008 3031 3054 3078 3101 —0,23 2671 2693 2715 2737 2759 2782 2804 2826 2849 2871 —0,22 2456 2477 2499 2520 2541 2563 2584 2606 2628 2649 —0,21 2249 2270 2290 2311 2331 2352 2372 2393 2414 2435 —0,20 2051 2070 2090 2109 2129 2149 2169 2189 2209 2229 —0,19 I860 1879 1898 1916 1935 1954 1974 1993 2012 2031 —0,18 1678 1696 1714 1732 1750 1768 1786 1805 1823 1842 —0,17 1505 1522 1539 1555 1573 1590 1608 1625 1643 1660 —0,16 1340 1356 1372 1388 1404 1421 1438 1454 1471 1488 —0,15 1184 1199 1214 1230 1245 1261 1276 1292 1308 1324 —0,14 1037 1051 1065 1080 1094 1109 1124 1139 1154 1169 —0,13 899 912 926 939 953 956 980 994 1008 1022 —0,12 770 782 795 807 820 833 846 859 872 885 —0,11 650 662 673 685 697 709 721 733 745 757 —0,10 540 551 562 572 583 594 605 616 628 639 —0,09 440 450 459 469 479 489 499 509 520 530 —0,08 350 358 357 376 385 394 403 412 421 431 —0,07 269 277 284 292 300 308 316 324 333 341 —0,06 199 205 212 219 226 233 240 217 254 262 —0,05 139 144 150 156 162 168 174 180 186 192 —0,04 89 94 98 103 108 113 118 123 128 133 —0,03 51 54 58 61 65 69 73 77 81 85 —0,02 23 25 27 30 32 35 38 41 44 47 —0,01 6 7 8 10 11 13 14 16 18 20 —0,00 0 0 0 0 1 1 2 3 4 5 +0,00 0 0 0 0 1 1 2 3 4 5 +0,01 6 7 8 10 11 13 15 17 19 21 +0,02 23 26 28 31 33 36 39 42 46 49 + 0,03 52 56 60 63 67 71 76 80 84 89 +0,04 94 98 103 108 114 119 124 130 135 141 + 0,05 147 153 159 166 172 178 185 192 199 206 + 0,06 213 220 228 235 243 251 259 267 275 283 + 0,07 292 300 309 318 327 336 345 355 364 374 +0,08 384 393 403 414 424 434 445 456 466 477 +0,09 488 500 511 522 534 546 558 570 582 594 + 0,10 607 619 632 645 658 671 684 698 711 725 +0,11 739 753 767 781 795 810 824 839 854 869 + 0,12 884 900 915 931 947 963 979 995 1012 1028 + 0,13 1045 1062 1078 1095 1113 ИЗО 1118 1165 1183 1201 + 0,14 1219 1238 1256 1274 1293 1312 1331 1350 1370 1389 + 0,15 1409 1428 1448 1468 1489 1509 1530 1550 1571 1592 +0,16 1613 1634 1656 1678 1699 1721 1743 1765 1788 1810 + 0,17 1833 1856 1879 1902 1925 1949 1972 1996 2020 2044 +0,18 2068 2093 2118 2142 2167 2192 2217 2243 2268 2294 +0,19 2320 2346 2372 2398 2425 2152 2179 2506 2533 2560 + 0,20 2588 2615 2643 2671 2700 2728 2756 2785 2814 2813 + 0,21 2872 2902 2931 2961 2991 3021 3051 3081 3112 3143 + 0,22 3174 3205 3235 3237 3299 3331 33)3 3395 3427 3460 +о;гз 3492 3525 3558 3591 3)25 3558 3)92 3726 3760 3794 +0,24 3829 3864 3898 3933 3968 4004 4039 4075 4111 4147 +0,25 4184 4220 4257 4293 4330 4358 4405 4443 4480 4518
Таблица XX Решение уравнения Эйлера 0 1 1 1 2 3 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 0,00 0,000000 01000 02000 03000 04000 05000 06000 07000 * 08000 09000 01 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 02 20000 21000 22000 23001 24001 25001 26001 27001 28001 29001 03 30001 31001 32001 33001 34002 35002 36002 37002 38002 39002 04 40003 41003 42003 43003 44004 45004 46004 47004 48005 49005 05 50005 51006 52006 53006 54007 55007 56007 57008 58008 59009 06 60009 61009 62010 63010 64011 65011 66012 67013 68013 69014 07 70014 71015 72016 73016 74017 75018 76018 77019 78020 79021 08 80021 81022 82023 83024 84025 85026 86027 87028 88028 89029 09 90030 91031 92032 93034 94035 95036 96037 97038 98039 99041 0,10 0,100042 01043 02044 03046 04047 05048 06050 07051 08053 09054 11 10056 11057 12059 13060 14062 15064 16065 17067 18069 19071 12 20072 21074 22076 23078 24080 25082 26084 27086 28088 29090 13 30092 31094 32096 33099 34101 35103 36105 37108 38110 39113 14 40115 41118 42120 43123 44125 45128 46131 47133 48136 49139 15 50142 51144 52147 53150 54153 55156 56159 57163 58166 59169 16 60172 61175 62179 63182 64185 65189 66192 67196 68199 69203 17 70207 71210 72214 73218 74222 75225 76229 77233 78237 79241 18 80245 81250 82254 83258 84262 85267 86271 87276 88280 89284 19 90289 91294 92298 93303 94308 95313 96318 97322 98327 99332 0,20 0,200338 01343 02348 03353 04358 05364 06369 07375 08380 09386 21 10391 11397 12403 13408 14414 15420 16426 17432 18438 19444 22 20451 21457 22463 23469 24476 25482 26489 27495 28502 29509 23 30516 31522 32529 33536 34543 35550 36557 37565 38572 39579 24 40587 41594 42602 43609 44617 45625 46632 47640 48648 49656 25 50664 51672 52680 53689 54697 55705 56714 57722 58731 59740 26 60748 61757 62766 63775 64784 65793 66802 67811 68821 69830 27 70840 71849 72859 73868 74878 75888 76898 77908 78918 79928 28 80938 81948 82959 83969 84980 85990 87001 88011 89022 90033 29 91044 92055 93066 94077 95089 96100 97112 98123 99135 *00146 0,30 0,301158 02170 03182 04194 05206 06218 07230 08243 09255 10268 31 11280 12293 13306 14319 15332 13645 17358 18371 19384 20398 32 21411 22425 23439 24452 25466 26480 27494 28508 29522 30537 33 31551 32566 33580 34595 35610 36625 37640 38655 39670 40685 34 41700 42716 43731 44747 45763 46779 47995 48811 49827 50843 35 51859 52876 53892 54909 55926 56943 57959 58976 59994 61011 36 62028 63046 64063 65081 66099 67116 68134 69153 70171 71189 37 72208 73226 74245 75263 76282 77301 78320 79339 80359 81378 38 82398 83417 84437 85457 86477 87497 88517 89537 90558 91578 39 92599 93620 94640 95661 96682 97704 98725 99747 *00768 *01790 0,40 0,402812 03834 04856 05878 06900 07923 08945 09968 10990 12013
Продолжение Таблица XX Решение уравнения Эйлера 0 1 2 3 1 4 1 5 1 6 1 ’ 1 8 1 9 0,40 0,402812 03834 04856 05878 06900 07923 08945 09968 10990 12013 41 13036 14060 15083 16106 17130 18154 19177 20201 21225 22249 42 23274 24298 25323 26347 27372 28397 29422 30448 31473 32498 43 33524 34550 35576 36602 37628 38654 39680 40707 41733 42760 44 43787 44814 45842 46869 47896 48924 49952 50980 52008 53036 45 51065 55093 56122 57150 58179 59208 60238 61267 62296 63326 46 64356 65386 66416 67446 68477 69507 70538 71569 72600 73631 47 74662 75694 76725 77757 78789 79821 80853 81886 82918 83951 48 84984 86017 87050 88083 89117 90150 91184 92218 93252 94286 49 95321 96355 97390 98425 99460 *00496 *01531 *02567 *03602 *04638 0,50 0,505674 06711 07747 08784 09821 10858 11895 12932 13969 15007 51 16045 17083 18121 19160 20198 21237 22276 23315 24354 25393 52 26433 27473 28513 29553 30593 31634 32674 33715 34756 35798 53 36839 37880 38922 39964 41007 42049 43092 44134 '45177 46220 54 47264 48307 49351 50395 51439 52483 53528 54572 55617 56663 55 57708 58753 59799 60845 61891 62937 63984 65031 66078 67125 56 68172 69220 70267 71315 72364 73412 74461 75509 76558 77608 57 78657 79707 80757 81807 82857 83908 84958 86009 87060 88112 58 89164 90215 91268 92320 93372 94425 95478 96531 97585 98638 59 99692 *00747 *01801 *02655 *03910 *04965 *06021 *07076 *08132 *09188 0,60 0,610244 11301 12358 13415 14472 15529 46587 17645 18703 19762 61 20820 21879 22938 23998 25058 26117 27178 28238 29299 30360 62 31421 32483 33544 34606 35669 36731 37794 38857 39920 40984 63 42048 43112 44176 45241 46306 47371 48437 49502 50568 51635 64 52701 53768 54835 55903 56971 58039 59107 60175 61244 62313 65 63383 64452 65522 66593 67663 68734 69805 70877 71949 73021 66 74093 75166 76239 77312 78386 79460 80534 81608 82683 83758 67 84834 85910 86986 88062 89139 90216 91293 92371 93449 94527 68 95606 96685 97764 98844 99924 *01004 *02085 *03166 *04247 *05329 69 0,706411 07493 08576 09659 10792 11826 12910 13994 15079 16164 0,70 17250 18336 19422 20508 21595 22682 23770 24858 25947 27035 71 28124 29214 30304 31394 32485 33576 34667 35759 36851 37944 72 39037 40130 41224 42318 43413 44508 45603 46699 47795 48891 73 49988 51085 52183 53282 54380 55479 56578 57679 58779 59880 7i 60981 62082 63184 64287 65390 66493 67597 68701 69806 70911 75 72016 73122 74229 75336 76443 77551 78659 79768 80877 81987 76 83097 84208 85319 86431 87543 88656 89769 90883 91997 93111 77 94226 95342 96458 97575 98692 99810 *00928 *02047 *03166 *04286 78 0,805406 06527 07648 08770 09893 11016 12139 13263 14388 15513 79 16639 17765 18892 20020 21148 22277 23406 24536 25667 26798 0,80 27929 29062 30195 31328 32462 33597 34732 35868 37005 38142
Таблица XXI Решение уравнения Эйлера. 1g р в единицах 5-го знака V 0 1 2 3 4 5* 6 7 8 9 0,0 0 0 1 2 3 5 7 9 12 15 0,1 18 22 26 31 36 41 47 53 59 66 0,2 73 81 89 97 106 115 125 135 145 156 0,3 167 179 191 204 217 230 244 258 273 288 0,4 304 320 337 354 372 390 409 429 449 469 0,5 490 512 534 557 580 604 629 655 681 708 0,6 735 764 793 823 853 885 918 951 985 1021 0,7 1057 1095 1133 1173 1214 1257 1300 1345 1392 1440 0,3 1490 1542 1596 1652 1710 1771 1835 1902 1972 2046
Таблица XXII Переход от г2 б г“3 или от г к г2 Г“3 0 1 2 3 1 4 5 1 6 7 1 8 1 9 1,00 1,000000 «98502 *97007 *95517 *94030 *92547 *91067 *89591 *88119 *86650 01 0,985185 83724 82266 80812 79362 77915 76471 75031 73595 72162 02 70733 69307 67885 66466 65051 63339 62230 60825 59423 58025 03 56630 55239 53851 52466 51085 49707 48332 46961 45592 44228 04 42866 41508 40153 38801 37452 33107 34765 33426 32090 30758 05 29429 28102 26779 25460 24143 22829 21519 20211 18907 17606 06 16307 15012 13720 12431 11145 09862 08582 07305 06031 04760 07 03492 02227 00965 *99706 *98449 *97196 *95945 *9 4698 *93453 *92212 08 0,890973 89737 88503 87273 86046 84821 83599 82380 81164 79950 09 78740 77532 76327 75124 73925 72728 71534 70342 69154 67957 1,10 66784 65604 64426 .63250 62078 60908 597i0 58576 57414 56254 11 55097 53943 52791 51642 50496 49352 48211 47072 45936 44802 12 43671 42542 41416 40292 39171 38052 36936 35823 34711 33503 13 32496 31392 30291 29192 28095 27001 25909 24820 23733 22648 14 21566 20486 19409 18334 17261 16191 15123 14057 12994 11933 15 10874 09817 08763 07711 06661 05614 04569 03526 02485 01447 16 00411 *99377 *98345 *97316 *96289 *95264 *94241 *93220 *92202 *91185 17 0,790171 89159 |88149 87142 86136 85133 84132 83133 82135 81141 18 80148 79157 78169 77182 76198 75216 74235 73257 72281 71307 19 70335 69365 68397 67431 • 66467 65505 64545 63587 62632 61678 1,20 60726 59776 58828 57882 56938 55996 55056 54118 53181 52247 21 51315 50384 49456 48529 47605 46682 45761 44842 43925 43010 22 42096 41185 40275 39367 38462 37557 36655 35755 34856 33950 23 33065 32172 31280 30391 29503 28617 27733 26851 23971 25092 24 24215 23340 22466 21595 20725 19857 18990 18125 17262 16401 25 15542 14684 13828 12974 12121 11270 10421 09573 08727 07883 26 07040 06199 05360 04523 03687 02853 02020 01189 00350 *99532 27 0,698706 97881 97059 96237 95418 94600 93784 92959 92156 91344 28 90534 89726 88919 88113 87310 86508 85707 84908 84110 83314 29 82520 81727 80936 80146 79358 78571 77786 77002 76220 75439 1,30 74660 73882 73106 72331 71558 70786 70016 69247 68480 67714 31 66950 66187 65425 64665 63906 63149 62394 61639 60887 60135 32 59385 58636 57889 57144 56399 55956 54915 54175 53436 52698 33 51962 51228 50495 49763 49032 48303 47575 46849 46124 45400 34 44678 43957 43237 42519 41802 41086 40372 39659 38947 38237 35 37528 36820 36114 35409 34705 34003 33391 32602 31903 31206 36 30510 29815 29121 28429 27738 27048 26360 25672 24987 24302 37 23619 22937 22256 21576 20897 20220 19544 18870 18196 17524 38 16853 16183 15514 14847 14180 13515 12851 12189 11527 10867 39 10208 09550 08893 08238 07583 06930 06278 05627 04978 04329 1,40 03682 03035 02390 01746 01,104 00 462 *99821 *99182 *98544 *97907 . 41 0,597271 96636 96002 95370 94738 94108 93479 92851 92224 91598 42 90973 90349 89726 89105 88484 87865 87247 86630 86014 85399 43 84785 84172 83560 82949 82340 81731 81123 80517 79911 79307 44 78704 78102 77500 76900 76301 75703 75106 74509 73914 73320 45 72727 72135 71545 70955 70366 69778 69191 68605 68020 67436 46 66853 66271 65691 65111 64532 63954 63377 62801 62226 61652 47 61079 60507 59936 59366 58797 58228 57661 57095 56530 55965 48 55402 54840 54278 53718 53158 52599 52042 51485 50929 50374 49 49820 49267 48715 48164 47613 47064 46516 45968 45422 44876 1>50 44331 43787 43244 42702 42161 41621 41081 40543 40005 39469
Таблица XXII П родолмсение Переход от г2 к г'3 или от г в г”3^2 г2 г-з - 0 1 2 3 1 4 5 1 1 6 1 7 1 8 1 1,50 0,544331 43787 43244 42702 42161 41621 41081 40543 40005 39469 51 38933 38398 37864 37331 36798 36267 35736 35207 34678 34150 52 33523 33097 32572 32047 31524 31001 30479 29958 29438 28919 53 28400 27882 27366 26850 26335 25820 25307 24794 24283 23772 54 23262 22752 22244 21736 21230 20724 20218 19714 19211 18708 55 18206 17705 17205 16705 16207 15709 15212 14715 14220 13725 56 13231 12738 12246 11754 11264 10774 10284 09796 09308 08822 57 08336 07850 07366 06882 06399 05917 05435 04955 04475 03996 58 03517 03040 02563 02087 01611 01137 00663 00190 *99717 *99245 59 0,498775 98304 97835 97366 96898 96431 95965 95499 95034 94569 1,60 94106 93643 93181 92719 92259 91799 91340 90881 90423 89966 61 89510 89054 88599 88145 87691 87238 86786 86334 85884 85433 62 84984 84535 84087 83640 83193 • 82747 82302 81858 81414 80970 63 80528 80086 79645 79204 78764 78325 77887 77449 77012 76575 64 76140 75704 75270 74836 74403 73970 73538 73107 72677 72247 65 71818 71389 70961 70534 70107 69681 69256 68831 68407 67983 66 67561 67138 66717 66296 65876 65456 65037 64619 64201 63784 67 63367 62951 62536 62121 61707 61294 60881 60469 60057 59646 68 59236 58826 58417 58009 57601 57194 56787 56381 55975 55570 69 55166 54762 54359 53957 53555 53154 52753 52353 51953 51554 1,70 51156 50758 50361 49954 49568 49173 48778 48384 47990 47597 71 47204 46812 46421 46030 45640 45250 44861 44472 44084 43697 72 43310 42923 42538 42152 41768 41384 41000 40617 40235 39853 73 39472 39091 38711 38331 37952 37573 37195 36818 36441 36064 74 35689 35313 34938 34564 34190 33817 33445 33073 32701 32330 75 31959 31589 31220 30851 30483 30115 29747 29381 29014 28648 76 28283 27918 27554 27190 26827 26465 26102 25741 25380 25019 77 24659 24299 23940 23581 23223 22866 22509 22152 21796 21440 78 21085 20731 20377 20023 19670 19317 18935 18613 18262 17912 79 17562 17212 16863 16514 16166 15818 15471 15124 14778 14432 1,80 14087 13742 13397 13054 12710 12367 12025 11623 11341 11000 81 10660 10320 09980 09641 09302 08964 08626 08289 07952 07616 82 07280 06944 06609 06275 05941 05607 05274 04941 04609 04277 83 03946 03615 03285 02955 02625 02296 01968 01639 01312 00984 84 00657 00331 00005 *99680 *99355 *99030 *98706 *98382 *98059 *97736 85 0,397413 97091 96770 95449 96128 95808 95488 95168 94849 94531 86 94213 93895 93578 93261 92944 92628 92313 91998 91683 91369 87 91055 90741 90428 90116 89803 89492 89180 88869 88559 88249 88 87939 87629 87321 87012 86704 86396 86089 85782 85476 85170 89 84864 84559 84254 83949 83645 83342 83039 82736 82433 82131 1,90 81830 81528 81228 80927 80627 80327 80028 79729 79431 79133 91 78835 78538 78241 77944 77648 77352 77057 76762 76467 7617.3 92 75879 75586 75293 75000 74708 74416 74124 73833 73542 73252 93 72962 72672 72383 72094 71805 71517 71229 70942 70655 70368 94 70082 69796 69510 69225 68940 68655 68371 68088 67804 67521 95 67238 66956 66674 66393 66111 65830 65550 65270 6499'0 64711 93 64431 64153 63874 63596 63310 63041 62764 62488 62212 61936 97 61660 61385 61110 60836 60561 60288 60014 59741 59468 59196 98 58924 58652 58381 58110 57839 57568 57298 57029 56759 56490 99 56222 55953 55685 55418 55150 54883 54617 54350 54084 53819 2,00 53553 53288 53023 52759 52495 52232 51968 51705 51443 51180
Таблица XXII Продолжение Переход от г2 к г~~3 или от г к г~3^2 г2 г 3 0 1 2 з ; 1 1 5 1 6 1 7 8 9 2,00 0,3535534 32884 30237 27594 24954 22317 19683 47053 14426 11803 01 09182 06565 03951 01340 *98733 *96129 *93528 *90930 *88336 *85744 02 0,3483156 80571 77990 75411 72836 70264 67695 65129 62566 60007 03 57450 54897 52347 49800 47256 44716 42178 39644 37112 34584 04 32059 29537 27018 24502 21989 19480 16973 14469 11969 09471 05 06977 04486 01997 *99512 *97030 *94550 *92074 *89601 *87131 *84663 Об 0,3382199 79738 77280 74824 72372 69923 67476 65033 62592 60155 07 57720 55288 52860 50434 48011 45591 43174 40760 38349 35940 08 33535 31132 28733 26336 23942 21551 19163 16778 14395 12015 09 09639 07265 04894 02525 00160 *97797 *95438 *93080 *90726 *88375 2,10 0,3286026 83681 81338 78998 76660 74325 71994 69665 67338 65015 11 62694 60376 58060 55748 53438 51131 48826 46525 44226 41929 12 39636 37345 35057 32772 30489 28209 25931 23657 21384 19115 13 16848 14584 12323 10064 07808 05555 03304 01056 *98810 *96567 14 0,3194327 92089 89854 87621 85392 83164 80940 78718 76498 74281 15 72067 69855 67646 65439 63235 61033 58834 56638 54444 52253 16 50064 47878 45694 43513 41334 39158 36984 34813 32644 30478 17 28314 26153 23995 21838 19685 17533 15385 13238 11094 08953 18 06814 04678 02544 00412 *98283 *96156 *94032 *91910 *89790 *87673 19 0,3085559 83447 81337 79229 77124 75022 72922 70824 68729 66635 2,20 64545 62457 60371 58287 56206 54127 52051 49977 47905 45835 21 43768 41704 39641 37581 35523 33468 31415 29364 27316 25269 22 23225 21184 19145 17108 15073 13041 11010 08983 06957 04934 23 02912 00894 *98877 *96863 *94851 *92841 *90834 *88829 *86826 *84825 24 0,2982826 80830 78836 76844 74854 74867 70882 68899 66918 64939 25 62963 60989 59017 57047 55079 53114 51150 49189 47230 45274 26 43319 41367 39416 37468 35522 33578 31637 29697 27760 25824 27 23891 21960 20031 18105 16180 14257 12337 10419 08502 06588 28 04676 02766 00858 *98953 *97049 *95147 *93248 *91351 *89455 *87562 29 0,2885671 83782 81895 80009 78127 76246 74367 72490 70615 68742 2,30 68872 65003 63136 61272 59409 57548 55690 53833 51979 50126 31 48276 46427 44581 42736 40894 39053 37214 35378 33543 31711 32 29880 28051 26225 24400 22577 20756 18937 17121 15306 13493 33 11681 09872 08065 06260 04457 02655 00856 *99058 *97263 *95469 34 0,2793677 91887 90099 88313 86529 84747 82967 81188 79412 77637 35 75864 74093 72324 70557 68792 67029 65267 63507 61750 59994 36 58240 56487 54737 52989 51242 49497 47754 46013 44274 42536 37 40801 39067 37335 35605 33877 32150 30426 28703 26982 25262 38 23545 21829 20116 18404 16693 14985 13278 11573 09870 08169 39 06470 04772 03076 01382 *99689 *97999 *96310 *94623 *92937 *91254 2,40 0,2689572 87892 86213 84537 82862 81189 79517 77848 76180 74514 41 . 72849 71186 69525 67866 66208 64553 62898 61246 59595 57946 42 56299 54653 53009 51367 49727 48088 46451 44815 43181 41549 43 39919 38290 36663 35038 33414 31792 30172 28553 26936 25320 44 23707 22094 20484 18875 17268 15662 14059 12456 10856 09257 45 07659 06064 04470 02877 01286 *99697 *98110 *96524 *94939 *93356 46 0,2591775 90196 88618 87041 85467 83894 82322 80752 79184 77617 47 76052 74488 72926 71366 69807 68249 66694 65140 63587 62036 48 60486 58939 57392 55847 54304 52762 51222 49684 48147 46611 49 45077 43545 42014 40485 38957 37431 35906 34383 32861 31341 2,50 29822 28305 26789 25275 23763 22252 20742 19234 17727 16222
Таблица XXII Продолжение Переход от га к г"3 или от г к г-3^2 г2 г-3 0 1 2 3 1 ( 4 5 1 6 1 1 7 1 8 9 2,50 0,2529822 28305 26789 25275 23763 22252 20742 19234 17727 16222 51 14719 13217 11716 10217 08719 07223 05729 04236 02744 01254 52 0,2499765 98278 95792 95308 93825 92344 90864 89385 87908 86433 53 84959 83486 82015 80546 79077 77611 76145 74681 73219 71758 54 70298 68840 67384 65928 64475 63022 61571 60122 58674 57227 55 55782 54338 52895 51454 50015 48576 47139 45704 44270 42837 56 41406 39976 38548 37121 35695 34271 32848 31427 30007 28588 57 27171 25755 24340 22927 21515 20105 18696 17288 15882 14477 58 13073 11671 10270 08870 07472 06075 04680 03285 01893 00501 59 0,2399111 97722 96335 94949 93564 92181 90798 89418 88038 86660 2,60 85283 83908 82534 81161 79789 78419 77050 75683 74317 72952 61 71588 70226 68865 67505 66146 64789 63434 62079 60726 59374 62 58023 56674 55326 53979 52633 51289 49946 48605 47264 45925 63 44587 43251 41'915 40581 39248 37917 36587 35258 33930 32603 64 31278 29954 28632 27310 25990 24671 23353 22037 20722 19408 65 18095 16783 15473 14164 12856 11550 10244 08940 07637 06336 66 05035 03736 02438 01141 *99846 *98551 *97258 *95966 *94675 *93386 67 0,2292098 90811 89525 88240 86956 85674 84393 83113 81834 80557 68 79281 78006 76732 75459 74187 72917 71648 70380 69113 67847 69 66583 65319 64057 62796 61537 60278 59020 57764 56509 55255 2,70 54002 52751 51500 50251 49003 47756 46510 45265 44021 42779 71 41538 40298 39058 37821 36584 35349 34114 32881 31649 30418 72 29188 27959 26731 25505 24279 23055 21832 20610 19389 18169 73 16951 15733 14517 13301 12087 10874 09662 08451 07241 06033 74 04825 03619 02413 01209 00006 *98804 *97603 *96403 *95204 *94006 75 0,2192810 91614 90420 89226 88034 86843 85653 84464 83276 82089 76 80903 79718 78535 77352 76171 74990 73811 72632 71455 70279 77 69104 67930 66757 65585 64414 63244 62075 60908 59741 58575 78 57411 56247 55085 53923 52763 51603 50445 49288 48131 46976 79 45822 44669 43517 42366 41216 40067 .38919 37772 36626 35481 2,80 34337 33194 32052 30911 29771 28633 27495 26358 25222 24087 81 22954 21821 20689 19558 18429 17300 16172 15046 13920 12795 82 11671 10549 09427 08306 07186 06068 04950 03833 02717 01603 83 00489 *99376 *98264 *97153 *96043 *94934 *93826 ♦92719 *91613 *90508 84 0,2089404 88301 87199 86098 84998 83899 82800 81703 80607 79511 85 78417 77324 76231 75140 74049 72950 71871 70783 69696 68611 86 67526 66442 65359 64277 63196 62116 61037 59958 58881 57805 87 56729 55655 54581 53509 52437 51366 50297 49228 48160 47093 88 46027 44961 43897 42834 41771 40710 39649 38590 37531 36473 89 35416 34360 33305 32251 31198 30145 29094 28043 26994 25945 2,90 24897 23850 22804 21759 20715 19672 18629 17588 16547 15507 91 14469 13431 12394 11358 10322 09288 08254 07222 06190 05159 92 04129 03100 02072 01045 00018 *98993 *97968 *96914 *95921 ,94899 93 0,1993878 92858 91838 90820 89802 88785 87769 86754 85740 84726 94 83714 82702 81691 80681 79572 78664 77657 76650 75644 74640 95 .73636 72633 71630 70629 69628 68629 67630 66632 65634 64638 96 63643 62648 61654 60661 59369 58678 57687 56697 55709 54721 97 53734 52747 51762 50777 49793 48810 47828 46847 45866 44886 98 43908 42929 41952 40976 40000 39025 38051 37078 36106 35134 99 34164 33194 32225 31256 30289 29322 28356 27391 26427 25464 2,00 24501 23539 22578 21618 20658 19700 18742 17785 16828 15873
Таблица XXII Продолжение Переход от г2 к г~3 или от г к г~8^2 г- 0 1 1 1 2 з 4 5 1 1 6 7 8 1 1 9 3,00 0,1924501 23539 22578 21618 20658 19700 18742 17785 16828 15873 01 14918 13964 13011 12059 11108 10157 09207 08258 07309 06362 02 05415 04469 03524 02579 01636 .00693 *99751 *98809 *97869 *96929 03 0,1895990 95052 94114 93178 92242 91307 90372 89439 88506 87574 04 86643 85712 84782 83853 82925 81998 81071 80145 79220 78295 05 ' 77372 76449 75527 74605 73684 72765 71845 70927 70009 69092 06 68176 67261 66346 65432 64519 63607 62695 61784 60874 59965 07 59056 58148 57241 56334 55428 54523 53619 52716 51813 50911 08 50009 49109 48209 47310 46411 45514 44617 43720 42825 41930 09 41036 40143 39250 38358 37467 36576 35687 34798 33909 33022 3;10 32135 31249 30363 29479 28595 27711 26829 25947 25066 24185 11 23305 22426 21548 20670 19793 18917 18042 17167 16293 15419 12 14547 13675 12803 11933 11063 10193 09325 08457 07590 06723 13 05858 04992 04128 03264 02401 01539 00677 *99816 *98956 *98097 14 0,1797238 96380 95522 94665 93809 92953 92099 91245 93391 89538 15 88686 87835 86984 86134 85285 84436 83588 82740 81894 81048 16 80202 79358 78514 77670 76828 75986 75144 74303 73463 72624 17 71785 70947 70110 69273 68437 67602 66767 65933 65099 64267 18 63434 62603 61772 60942 60112 59284 58455 57628 56801 55975 19 55149 54324 53500 52676 51853 51030 50209 49388 48567 47747 3,20 46928 46110 45292 44474 43658 42842 42026 41212 40398 39584 21 38771 37959 37148 36337 35526 34717 33908 33099 32291 31484 22 30678 29872 29066 28262 27458 26654 25852 25049 24248 23447 23 22647 21847 21048 20250 19452 18654 17858 17062 16267 15472 24 14678 13884 13091 12299 11507 10716 09926 09136 08347 07558 25 06770 05982 05196 04409 03624 02839 02054 01270 00487 *99705 26 0,1698923 98141 97360 96580 95801 95022 94243 93465 92688 91911 27 91135 90360 89585 88811 88037 87264 86492 85720 84948 84178 28 1 83407 82638 81869 81100 80333 79565 78799 78033 77267 76502 29 75738 74974 74211 73449 72687 71925 71164 70404 69645 68885 3,30 68127 67369 66612 65855 65099 64343 63588 62833 62079 61326 31 60573 59821 59069 58318 57568 56818 56068 55319 54571 53823 32 53076 52330 51584 50838 50093 49349 48605 47862 47119 46377 33 45636 44895 44154 43414 42675 41936 41198 40460 39723 38986 34 38250 37515 36780 36046 35312 34579 33846 33114 34382 31651 ” 35 30920 30190 29461 28732 28004 27276 26549 25922 25096 24370 36 23645 22920 22195 21473 20750 20028 19306 18584 17863 17143 37 16423 15704 14986 14267 13550 12833 12116 11400 10685 09970 38 09255 08541 07828 07115 06403 05691 04980 04269 03559 02849 39 02140 01431 00723 00016 *99308 *98602 *97896 *97190 *96485 *95781 3,40 0,1595077 94373 93671 92968 92266 91565 90864 90164 89464 88764 41 88066 87367 86669 85972 85275 84579 83883 83188 82493 81799 42 81105 80412 79720 79027 78336 77644 76954 76264 75574 74885 43 74196 73508 72820 72133 71446 70760 70075 69389 68705 68020 44 67337 66654 65971 65289 64607 63926 63245 62565 61885 61206 45 60527 59849 59171 58494 57817 57141 56465 55790 55115 54441 46 53767 53093 52421 51748 51076 50405 49734 49064 48394 47724 47 47055 46387 45719 45051 44384 43717 43051 42386 41720 41056 48 40391 39728 39065 38402 37740 37078 36416 35755 35095 34435 49 33776 33116 32458 31800 31143 30486 29829 29173 28517 27862 3,50 27207 26553 25899 25246 24593 23940 23288 22637 21986 21335
Таблица XXII Продолжение Переход от г2 к г-3 или от г кг 3^2 г2 г“3 0 1 1 1 2 3 1 4 1 & 1 6 1 7 8 1 9 3,50 0,1527207 26553 25899 25246 24593 23940 23288 22637 21986 21335 51 20685 20036 19386 18738 18089 17442 16794 16147 15501 14855 52 14209 13565 12920 12276 11632 10989 10346 09704 09062 08421 53 07780 07139 06499 05860 05221 04582 03944 03306 02669 02032 54 01395 00760 00124 *99489 *98854 *98220 *97586 *96953 *96320 *95688 55 0,1495056 94425 93793 93163 92533 91903 91274 90645 90017 89389 56 88761 88134 87507 86881 86255 85630 85005 94381 83757 83133 57 82510 81887 81265 80643 80022 79401 78781 78160 77541 76922 58 76303 75685 75067 74449 73832 73215 72599 71983 71368 70753 59 70139 69525 689И 68298 67688 67073 66461 65849 65238 64628 3,60 64017 63408 62798 62189 61581 60973 60365 59758 59151 58544 61 57938 57333 56728 56123 55519 54915 54311 53708 53106 52503 62 51901 51300 50699 50098 49498 48899 48299 47700 47101 46504 63 45906 45309 44712 44115 43519 42924 42329 41734 41139 40545 64 39952 39359 38766 38173 37581 36990 36399 35808 35218 34628 65 34038 33449 32860 32272 31684 31097 30509 29923 29336 28750 66 28165 27580 26995 26411 25827 25243 24660 24078 23495 22913 67 22332 21751 21170 20590 20010 19430 18851 18272 17694 17116 68 16538 15961 15384 14808 14232 13656 13081 12506 11932 11357 69 10784 10210 09638 09065 08493 07921 07350 06779 06208 05638 3,70 05068 04499 03930 03361 02793 02225 01657 01090 00533 *99957 71 0,1399391 98826 98260 97696 97131 96567 96003 95440 94877 94314 72 93752 93190 92629 92068 91507 90947 94387 89828 89268 88710 ' 73 88151 87593 87035 86478 85921 85365 84808 84253 83697 83142 74 82587 82033 81479 80926 80372 79819 79267 78715 78163 77612 75 77061 76510 75960 75410 74860 74311 73762 73214 72666 72118 76 71571 71024 70477 69931 69385 68840 68294 67750 67205 66661 77 66117 65574 65031 64488 63946 63404 62862 62321 61780 61240 78 60700 60160 59621 59081 58543 58004 57466 56929 56391 55855 79 55318 54782 54246 53710 53175 52640 52106 51572 51038 50505 3,80 49972 49439 48906 48374 47843 47311 46781 46250 45720 45190 81 44660 44131 43602 43074 42545 42018 41490 40963 40436 39910 82 39384 38858 38332 37807 37283 36758 36234 35710 35187 34664 83 34141 33619 33097 32575 32054 31533 31012 30492 29972 29453 84 28933 28414 27896 27377 26859 26342 25825 25308 24791 24275 85 23759 23243 22728 22213 21699 21184 20670 20157 19644 19131 86 18618 18106 17594 17082 16571 16060 15550 15039 14529 14020 87 13511 13002 12493 11985 11477 10969 10462 09955 09448 08942 88 08436 07930 07425 06920 06415 05911 05407 04903 04399 03896 89 03394 02891 02389 01887 01386 00885 00384 *99883 *99383 *98833 3,90 0,1298384 97885 97386 96887 96389 95891 95393 94896 94399 93902 91 93406 92910 92414 91919 91424 90929 90435 89940 89447 88953 92 88460 87967 87474 86982 86490 85999 85507 85016 84526 84035 93 83545 83055 82566 82077 81588 81100 80611 80124 79636 79149 94 78662 78175 77689 77203 76717 76232 75746 75262 74777 74293 95 73809 73326 72842 72359 71877 71394 70912 70431 69949 69468 96 68987 68507 68026 67546 67067 66588 66109 65630 65151 64673 97 64195 63718 63241 62764 62287 61811 61335 60859 60384 59909 98 59434 58959 58485 58011 57538 57064 56591 56119 55646 55174 99 54702 54231 53759 53288 52818 52347 51877 51408 50938 50469 4,00 50000 49531 49063 48595 48127 47660 47193 46726 46259 45793
Таблица XXII П родолжение Переход от г2 к г~3 или от г к г 8^2 г2 Г3 ° 1 .2 3 | 4 | 1 1 6 1 i 7 8 1 1 9 4,00 0,1250000 49531 49063 48595 48127 47660 47193 46726 46259 45793 01 45327 44861 44396 43931 43466 43002 42537 42073 41610 41146 02 40683 40220 39758 39296 38834 38372 37911 37450 36989 36528 03 36068 35608 35149 34689 34230 33771 33313 33855 32397 31939 04 31482 31025 30568 30111 29655 29199 28743 28288 27833 27378 05 • 26923 26469 26015 25561 25108 24655 24202 23749 23297 22845 06 22393 21942 21491 21040 20589 20139 19689 19239 18789 18340 07 17891 17442 16994 16546 16098 15650 15203 14756 14309 13862 08 13416 12970 12524 12079 11634 11189 10744 10300 09856 09412 09 08969 08525 08082 07640 07197 06755 06313 05872 05430 04989 \ ,10 04548 04108 03667 03227 02788 02348 01909 01470 01031 00593 и 00155 *99717 *99279 *98842 *98405 *97968 *97532 *97095 *96659 ♦96223 12 0,1195788 95353 94918 94483 94049 ’93614 93181 92747 92314 91880 13 91448 91015 90583 90151 89719 89287 88856 88425 87994 87564 14 87133 86703 86274 85844 85415 84986 84557 84129 83701 83273 15 82845 82418 81990 81564 81137 80711 80284 79859 79433 79008 16 78583 78158 77733 77309 76885 76461 76037 75614 75191 74768 17 74346 73923 73501 73079 72658 72237 71816 71395 70974 70554 18 70134 69714 69295 68875 68456 68038 67619 67201 66783 66365 19 65947 65530 65133 64696 64280 63833 63447 63032 62616 62201 4,20 61786 61371 60956 60542 60128 59714 59301 58887 58474 58061 21 57649 57237 56824 56413 56001 55590 55178 54768 54357 53947 22 53536 53127 52717 52307 51898 51489 51081 50672 50264 49856 23 49448 49041 48634 48227 47820 47413 47007 46601 46195 45790 24 45384 44979 44574 44170 43765 43361 42957 42554 42150 41747 i 25 41344 40941 40539 401-37 39735 39333 38931 38530 38129 37728 26 37328 36927 36527 36127 35728 35328 34929 34530 34131 33733 27 33335 32937 32539 32141 31744 31347 30950 30554 30157 29761 28 29365 28969 28574 28179 27784 27389 26994 26600 26206 25812 29 25419 25025 24632 24239 23846 23454 23062 22670 22278 21886 4,30 21495 21104 20713 20322 19932 19542 19152 18762 18372 17983 31 17594 17205 16817 16428 16040 15652 15264 14877 14490 14103 32 13716 13329 12943 12557 12171 11785 11400 11014 10629 10244 33 09860 09476 09091 08707 08324 07940 07557. 07174 06791 06409 34 06026 05644 05262 04880 04499 04118 03737 03356 02975 02595 35 02214 01835 01455 01075 00696 00317 *99938 *99559 *99181 ♦98803 36 0,1098424 98047 97669 97292 96915 96538 96161 95785 95408 95032 37 94656 94281 93905 93530 93155 92780 92406 92032 91657 91283 38 90910 90536 90163 89790 89417 89044 88672 88300 87928 87556 39 87184 86813 86442 86071 85700 85330 84959 84589 84219 83850 4,40 83480 83111 82742 82373 82004 81636 81268 80900 80532 80164 41 79797 79430 79063 78696 78330 77963 77597 77231 76865 76500 42 76135 75770 75405 75040 74675 74311 73947 73583 73220 72856 43 72493 72130 71767 71404 71042 70680 70318 69956 69594 69233 68872 68511 68150 67789 67429 67069 66709 G6349 65989 65630 4 5 65271 64912 64553 64194 63836 63478 63120 62762 62405 62047 46 61690 6 1333 60976 60620 60263 59907 59551 59195 58840 58484 47 58129 57774 57419 57065 56711 56356 56002 55649 55295 54942 48 54588 54235 53883 53530 53178 52825 52473 52122 51770 51418 49 51067 50716 50365 50015 49664 49314 48964 48614 48264 47915 4,50 47566 47217 46868 46519 46170 45822 45474 45126 44778 44431 28 а. Д. Дубяго
Г а б л и и а XXII П родолмеение Переход от г2 к г 3 или от г к г г Г n 1 1 2 1 * 1 4 1 5 1 * 1 7 8 1 9 ! 4,50 С ,1047566 *7217 46868 46519 46170 45822 45474 45126 1 44778 4443L 51 4 4083 *3736 43389 43042 42696 42350 42003 4 1657 41311 40966 52 40620 40275 39930 39585 39241 38896 38552 38208 37864 37520 55 37177 36833 36490 36147 35804 35462 35119 34777 34435 3409.: 54 33752 33410 330 >9 32728 32387 32046 31706 31365 31.025 30685 55 30346 30006 29667 29327 28988 28650 28311 27972 27634 27296 <И> ‘26958 26620 26283 25946 25608 25271 24935 24598 24262 23925' 57 23589 23253 2291.8 22582 22247 21.912 21577 21242 20907 20573 58 20239 19905 19571 19237 18904 18570 18237 1.7904 17571 17239 59 169)6 1.6574 16242 15910 15579 15247 14916 14585 14254 1392:6 4,60 13592 13262 12932 12601 1.2272 1.1942 11612 11283 1.0954 10625 С>1 10296 09967 09639 09311. 08982 08655 08327 07999 07672 07345 62 07018 06691 06364 0603'7 05711 05385 05059 04733 04408 04082 63 03757 03432 031.07 02782 02457 02133 01809 01485 01161 00837 64 00514 00190 I *99867 ,99544 *99221 *98899 *98576 *98254 *97932 *97610 65 0,09*97288 96966 96645 '96324 96003 95682 95361 95040 94720 94400 66 94080 93760 93440 931.20 92801 92482 92163 91844 91525 91207 67 90888 90570 90252 89934 89617 89299 88982 88665 88348 88031 68 87714 87398 87081 86765 86449 86133 85818 85502 85187 84872 69 84557 84242 83927 83613 83298 82984 82670 82357 82043 81729 \ ,70 81.416 81.103 80790 80477 80165 79852 79540 79228 78916 78604 7[ 78293 77981. 77670 77358 ' 77047 76737 76426 761.15 75805 75495 72 751.85 74875 ;74565 74256 73947 73637 73328 73020 72711 72402 73 72094 71.786 71.478 71.1.70 70862 70555 70247 69940 69633 69326 74 69019 68713 68406 68100 67794 67488 67 18-2 66877 66571 66266 ’75 65961. 65656 65351 65047 64742 64438 64134 63830 63526 63222 76 1)291.9 <>2615 6231.2 62009 61706 61.403 61101 60798 60496 60194 77 5 9892 59590 59289 58987 58686 58385 58084 57783 57482 571.82 78 56881. 56581 56281 55981 55682 55382 55083 54783 54484 54185 79 53887 53588 53289 52991 52693 52395 52097 51799 51502 51204 •4,80 50907 50610 5031.3 50016 49720 49423 49127 48831 48535 48239 81 47943 47648 473-52 47057 46762 46467 46172 45878 45583 45289 • 82 44995 44701 44407 44113 43820 43526 43233 42940 42647 42354 83 42062 ) 41769 41477 41185 ,40893 40601 40309 ' 40017 39726 39435 84 39144 38853 38562 38271 . 37980 37690 37400 37110 36820 36530 i 85 362 40 35951. 35662 35371 ! 35083 34795 34506 34217 33929 33640 I 86 33352 : 33064 32776 32489 1 32201 31914 31627 31339 31052 30766 87 30479 । 30192 29916 29620 1 29334 29048 28762 28476 28191 27906 88 27620 27335 27050 26760 • 26481 . 261.97 25912 : 25628 25344 25060 • 89 24776 . 24493 24209 23920 > 23643 ; 23360 23077 22794 1 22512 22229 4,9.) 21.947 ' 21665 21383 : 21.101 . 20819 । 20537 20256 > 1.9975 19694 1941:: 91 19132 ! 18851. 18570 । 18290 1 1801(1 1 17730 । 17450 । 171.70 16890 16610 92 16331 . 16052 1.5772 : 1.549? 1 1521? ) 14936 > 14657 1 14379 1410 1 13822 93 13544 : 13266 12989 । 1.2711 1243i 12156 , 11879 ) 11602 11325 11048 9; 10772 ! 10495 1121'.’ । 099 43 1 09667 ’ 09391 0911? . 08839 08564 08289 95 08013 1 07738 07463 : 071.83 1 06914 05639 | 06365 > 06091 05816 05542 96 0526£ 1 04995 01721 . 04443 * 04 1.77 > 03902 : 03629 ) 03356 03083 02810 97 0253Е 1 02266 01.993 ! 01721 1. 01449 > ОН 78 : 00906 > 00634 00363 00092 98 0,0899821 . 99550 99273 ! 9900S J 9873? 1 98467 ' 98197 ' 97927 97657 97387 99 97113 ’ 96848 96573 ! 96309 ) 9604С > 95771 . 95502 * 95233 94964 94695 5,00 94424 ’ 94159 93891 . 9362! 1 93357 > 93087 ' 92821 1 92552 , 92285 92018
Таблица XX1I Продолжение Переход от г2 к г-3 или от г к г 3/з г-3 Г2 0 1 1 2 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 5,00 0,0894427 94159 93891 93623 93355 93087 92820 92552 92285 92018 01 91751 91484 91217 90950 90684 90417 90151 89885 89619 89353 02 89087 88822 88556 88291 88026 87761 87496 87231 86966 86702 03 86437 86173 85909 85645 85381 85117 84854 84590 84327 84064 04 83800 83537 83275 83012 82749 82487 82225 81962 81700 81438 05 81177 80915 80653 80392 80131 79869 79608 79348 79087 78826 Об 78566 78305 78045 77785 77525 77265 77005 76746 76486 76227 07 75968 75709 75450 75191 74932 74673 74415 74157 73898 73640 08 73382 73125 72867 72609 72352 72095 71837 71580 71323 71067 09 70810 70553 70297 70041 69781: 69528 69272 69017 68761 68505 5,10 68250 67995 67739 67483 67229 66975 66720 66465 66211 65957 11 65702 65448 65194 6 4941 64687 64433 64180 63927 63673 63420 12 63167 62915 62662 62409 62157 61905 61652 61400 61148 60897 13 60645 60393 60142 59890 59639 59388 59137 58886 58636 58385 14 58134 57884 57634 57384 57134 56884 56634 56384 56135 55885 15 55636 55387 55138 54889 54640 54392 54143 53895 53646 53398 16 53150 52902 52654 52*07 52159 51912 51664 51417 51170 50923 17 50676 50429 50183 49936 49690 49443 49197 48951 48705 48460 18 48214 47968 47723 47478 47232 46987 46742 46497 46253 46008 19 45764 45519 45275 45031 44787 44543 44299 44055 43812 43568 5,20 43325 43082 42839 42595 42353 42110 41868 41625 41383 4Ц40 21 40898 40656 40414 40172 39931 39689 39448 39206 38965 38724 22 38483 38242 38001 37761 37520 37280 37039 36799 36559 36319 23 36079 35840 35600 35360 35121 34882 34643 34404 34165 33926 24 33687 33448 33210 32972 32733 32495 32257 32019 31782 31544 25 31306 31069 30831 30594 30357 30120 29883 29546 29410 29173 26 28937 28700 28454 28228 27992 27756 27520 27285 27049 26814 27 26578 26343 26108 25873 25638 25i03 25169 24934 24700 24466 28 24231 23997 23763 23529 23296 23062 22828 22595 22362 22128 29 21895 21662 21429 21197 20964 20731 20499 20267 20034 19802 5,30 19570 19338 19107 18875 18643 18112 18181 17949 17718 17487 31 17256 17025 16795 16564 16334 16103 15873 15643 15413 15183 32 14953 14723 14494 14264 14035 13805 13576 13347 13118 12889 33 12661 12432 12203 11975 11747 11518 11290 11062 10834 10607 34 10379 10151 09924 09696 0 9469 09212 09015 08788 08561 08334 35 08108 07881 07655 07429 07202 06976 05750 06524 06299 06073 35 05847 05622 05397 05171 04946 04721 01496 04271 04047 03822 37 03597 03373 03149 02925 02700 02476 02253 02029 01805 01581 38 01358 01135 00911 00688 00465 00242 00019 *99797 *99574 *99351 39 0,0799129 98907 93584 98462 98240 98018 97796 97575 97353 97132 5,40 96910 96689 95468 96247 96026 95805 95584 95363 95143 94922 41 9'1702 91481 94261 94041 93821 93601 93381 93162 92942 92723 42 92503 92284 92065 91846 91627 91408 91189 99970 90752 90533 43 90315 90097 89879 89661 89443 89225 89007 88789 88571 88354 44 88137 87920 87702 87485 87268 87052 86835 86618 86402 86185 45 85969 85752 85536 85320 85104 84888 84673 84457 84241 84026 46 83810 83595 83380 83165 82950 82735 82520 82306 82091 81876 47 81662 81448 81234 81019 80805 80591 80378 80164 79950 79737 48 79523 79310 79097 78884 78671 78458 78245 78032 77820 77607 49 77395 77182 76970 76758 76546 76334 76122 75910 75698 75487 5,50 75275 75064 74853 74641 74430 74219 74008 73798 73587 73376 28*
Таблица XXII Продолжение Переход от г2 к г~3 или от г в г-3/а Г2 г-з 0 1 2 3 4 1 1 5 6 7 8 9 5,50 0,0775275 75064 74853 74641 74430 74219 74008 73798 73587 73376 51 73166 72955 72745 72535 72325 72115 71905 71695 71485 71275 52 71066 70856 70647 70438 70228 70019 69810 69601 69392 69184 53 68975 68767 68558 68350 68142 67933 67725 67517 67309 67102 54 66894 66686 66479 66272 66064 65857 65650 65443 65236 65029 55 64822 64616 64409 64203 63996 63790 63584 63378 63172 62966 56 62760 62554 62348 62143 61937 61732 61527 61322 61117 60912 57 60707 60502 60297 60092 59888 59683 59479 59275 59071 58867 58 58663 58459 58255 58051 57848 57644 57441 57237 57034 56831 59 56628 56425 56222 56019 55816 55614 55411 55209 55006 54804 5,60 54602 54400 54198 53996 53794 53593 53391 53189 52988 52787 61 52585 52384 52183 51982 51781 51580 51381 51179 50978 50577 62 50577 50377 50177 49977 49777 49577 49377 49177 48978 48778 63 48579 48379 48180 47981 47782 47582 47384 47185 46986 46787 54 46589 46390 46192 45993 45795 45597 45399 45201 45003 44805 65 44607 44410 44212 44015 43817 43620 43423 43226 43029 42832 66 42635 42438 42241 42045 41848 41652 41456 41259 41063 40867 67 40671 40475 40279 40084 39888 39692 39497 39302 39106 38911 68 38716 38521 38326 38131 37936 37742 37547 37353 37158 36964 69 36769 36575 36381 36187 35993 35799 35606 35412 35218 35025 5,70 34831 34638 34445 34252 34059 33866 33673 33480 33287 33094 71 32902 32709 32517 32325 32132 31940 31748 31556 31364 31173 72 30981 30789 30598 30406 30215 30023 29832 29641 29450 29259 73 29068 28877 28687 28496 28305 28115 27924 27734 27544 27354 74 27164 26974 26784 26594 26404 26215 26025 25834 25646 25457 75 25268 25078 24889 24700 24511 24323 24134 23945 23757 23568 76 23380 23191 23003 22815 22627 22439 22251 22063 21875 21688 77 21500 21312 21125 20937 20750 20563 20376 20189 20002 19815 78 19628 49442 19255 19068 18882 18696 18509 18323 18137 17951 • 79 17765 17579 17393 17207 17022 16836 16651 16465 16280 16094 ’5,80 15909 15724 15539 15354 15169 14985 14800 14615 14431 14246 : 81 14062 13877 13693 13509 13325 13141 12957 12773 12590 12406 • 82 12222 12039 11855 11672 11489 11305 11122 10939 10756 10573 83 10391 10208 10025 09843 09660 09478 09295 09113 08931 08749 84 08567 08385 08203 08021 07839 07658 07476 07295 07113 06932 85 06751 06569 06388 06207 06026 05846 05665 05484 05403 05123 86 04942 04762 04582 04401 04221 04041 03861 03681 03501 03321 87 03142 02962 02782 02603 02424 02244 02065 01886 01707 01528 88 01349 01170 00991 00812 00634 00455 00277 00098 *99920 *99742 89 0,0699563 99385 99207 99029 98851 98674 98496 98318 98141 97963 5,90 97786 97608 97431 97254 97077 96899 96723 96546 96369 96192 91 96015 95839 95662 95486 95309 95133 94957 94781 94604 94428 92 94252 94077 93901 93725 93549 93374 93198 93023 92848 92672 93 92497 92322 92147 91972 91797 91622 91447 91273 91098 90924 94 90749 90575 90400 90226 90052 89878 89703 89530 89356 89182 95 89008 88835 88661 88488 88314 88141 87968 87794 87621 87448 96 87275 87102 86929 86757 86584 86411 86239 86066 85894 85721 97 85549 85377 85205 85033 84861 84689 84517 84345 84173 84002 98 83830 83659 83487 83316 83145 82973 82802 82631 82460 82289 99 82118 81948 81777 81606 81436 81265 81095 80924 80754 80584 6,03 80414 80244 80074 79904 79734 79564 79394 79225 79055 78886
Таблица XXII Продолжение Переход от г2 к г"3 или от г в г-3/2 г2 г-з 0 1 2 3 4 5 1 * 1 7 1 8 9 6,00 0,0680414 86244 80074 79904 79734 79564 79394 79225 79055 78886 01 78716 78547 78378 78208 780391 77870 77701 77532 77363 77195 02 77026 76857 76689 76520 76352 76183 76015 75847 75679 75510 03 75342 75174 75007 74839 74671 74503 74336 74168 74001 73833 04 73666 73499 73331 73164 72997 72830, 72663 72497 72330 72163 05 71996 71830 71663 71497 71330 71164 70998 70832 70666 70500 06 70334 70168 70002 69836 69671 69505 69339 69174 69009 68843 07 68678 68513 68348 68182 68017 67853 67688 67523 67358 67193 08 67029 66864 66700 66535 66371 66207 66043 65879 65715 65551 09 65387 65223 65059 64895 64732 64568 64404 64241 64078 63914 6,1о 63751 63588 63425 63262 63099 62936 62773 62610 62447 62285 11 62122 61960 61797 61635 61473 61310 61148 60986 60824 60662 12 60500 60338 60176 60015 59853 59691 59530 59368 59207 59046 13 58884 58723 58562 58401 58240 58079 57918 57758 57597 57436 14 57275 57115 56954 56794 56634 56474 56313 56153 55993 55833 15 55673 55513 55353 55194 55034 54874 54715 54555 54396 54236 16 54077 53918 53759 53600 53441 53282 53123 52964 52805 52646 17 52488 52329 52170 52012 51854 51695 51537 51379 51221 51063 18 50905 50747 50589 50431 50273 50115 49958 49800 49643 49485 19 49328 49171 49013 48856 48699 48542 48385 48228 48071 47914 6,20 47758 47601 47444 47288 47131 46975 46818 46662 46506 46350 21 46194 46037 45881 45726 45570 45414 45258 45102 44947 44791 22 44636 44480 44325 44170 44014 43859 43704 43549 43394 43239 23 43084 42930 42775 42620 42465 42311 42156 42002 41848 41693 24 41539 41385 41231 41077 40923 40769 40615 40461 40307 40154 25 40000 39846 39693 39539 39386 39233 39080 38926 38773 38620 26 38467 38314' 38161 38008 37856 37703 37550 37398 37245 37093 27 36940 36788 36636 36483 36331 36179 36027 35875 35723 35571 28 35419 35268 35116 34964 34813 34661 34510 34359 34207 34056 29 33905 33754 33603 33451 33301 33150 32999 32848 32697 32547 6,30 32396 32246 32095 31945 31794 31644 31494 31344 31193 31043 31 30893 30743 30594 30444 30294 30144 29995 29845 29695 29546 32 29397 29247 29098 28949 28800 28650 28501 28352 28203 28055 33 27906 27757 2760& 27460 27311 27162 27014 26866 26717 26569 34 26421 26273 26124 25976 25828 25680 25533 25385 25237 25089 35 24942 24794 24646 24499 24352 24204 24057 23910 23762 23615 36 23468 23321 23174 23027 22881 22734 22587 22440 22294 22147 37 22001 21854 21708 21562 21415 21269 21123 20977 20831 20685 38 20539 20393 20247 20101 19956 19810 19665 19519 19374 19228 39 19083 18937 18792 18647 18502 18357 18212 18057 17922 17777 6,40 17632 17488 17343 17198 17054 16909 16765 16620 16476 16332 41 16188 16043 15899 15755 15611 15467 15323 15180 15036 14892 42 14748 14605 14461 14318 14174 14031 13888 13744 13601 13458 43 13315 13172 13029 12886 12743 12600 12457 12315 12172 12030 44 11887 11744 11602 11460 11317 11175 11033 10891 10749 10607 45 10465 10323 10181 10039 09897 09755 09614 09472 09331 09189 46 09048 08906 08765 08624 08482 08341 08200 08059 07918 07777 47 07636 07495 07354 07214 07073 06932 06792 06651 06511 06370 48 03230 06090 05950 05809 05669 05529 05389 05249 05109 04969 49 04829 04690 04550 04410 04271 04131 03992 03852 03713 03574 6,50 03434 03295 03156 03017 02878 02739 02600 02461 02322 02183
Таблица XXII П род о лжет сие Переход от г2 к т~2 или от г к г 2 г3 г-з — 0 1 2 з 4 5 6 7 1 8 1 9 6,50 0,0603434 03295 03156 03017 02878 02739 02600 02461 02322 02183 51 02041 01906 01767 01628 01490 01351 01213 01075 00936 00798 52 00660 00522 00384 00246 00108 *99970 *99832 *99694 *99556 *99418 53 0,0599281 99143 99005 93868 98730 98593 98456 ,98318 98181 98044 5i 97907 97770 97632 97495 97359 97222 97085 96948 96811 95675 55 96538 96401 96265 96128 95992 95856 95719 95583 95447 95311 56 95174 95038 94902 94766 94630 94195 94359 94223 94087 93952 57 93816 93681 93545 93410 93274 93139 93004 92868 92733 92598 58 92463 92328 92193 92058 91923 91788 91653 91519 91384 91249 59 91115 90980 90846 90711 90577 90443 90308 90174 90040 89906 6,60 89772 89638 89504 89370 89235 89102 88969 88835 88701 88568 61 88134 88301 88167 88034 87901. 87767 87634 87501 87367 87234 62 87101 86968 86835 86702 86570 86437 86304 86171 86039 85906 63 85773 85611 85509 85376 85244 85111 84979 8'1817 84715 84583 6'1 84i51 84319 8И87 84055 83923 83791 83659 83528 83396 83264 65 83133 83001 82870 82739 82607 82476 82345 82213 • 82082 81951 66 81820 81689 81558 81427 81296 81165 81035 8090i 80773 80643 67 80512 80382 80251 80121 79990 79860 79730 79599 79469 79339 68 79209 79079 78949 78819 78689 78559 78430 78300 78170 78040 69 77911 77781 77652 77522 77393 77264 77134 77005 76876 76747 6,70 76617 76188 76359 76230 76101 75973 75844 75715 75586 75458 71 75329 75200 75072 74943 74815 7 4686 74558 74130 74302 74173 72 74015 73917 73789 73661 73533 73405 73277 73149 73022 72894 73 72766 72639 72511 72383 72256 72129 72001 71874 71746 71619 74 71192 71365 71238 71111 70984 70857 70730 70603 70476 70349 75 70222 70096 69959 69843 69716 69589 69463 69337 69210 69084 76 68958 68831 68705 68579 68453 68327 68201 68075 67949 67823 77 67698 67572 67446 67320 67195 67069 66944 66818 66693 66567 78 66412 66317 66192 66066 65941 65816 65691 65566 65441 65316 79 65191 65066 64942 64817 64692 64567 64443 6'1318 64194 64069 6,80 63915 63820 63695 63572 63448 63323 63199 63075 62951 62827 81 62703 62579 62456 62332 62208 62084 61960 61837 61713 61589 82 61166 61343 61219 61096 60972 60819 60726 60603 60479 60356 83 60233 60110 59987 59864 59742 59619 59496 59373 59250 59128 84 59005 58883 58760 58638 58515 58393 59270 58148 58026 57904 85 57782 57659 57537 57415 57293 57171 57049 56928 56806 56684 86 56562 55441 56319 55198 56076 55954 55833 55712 55590 55 469 87 55318 55226 55105 54984 54863 54742 54621 51500 54379 54258 88 54137 51016 53893 53775 53654 53534 53413 53293 53172 53052 89 52931 52811 52691 52570 52450 52330 52210 52090 51970 51850 6,90 51730 51610 51490 51370 51250 51131 51011 50891 50772 50652: 91 50532 50413 5029 4 50174 50055 49935 49816 49697 49578 49459 92 49339 49220 49101 48983 48864 48745 48626 48507 48388 48270 93 48151 48032 47914 47795 47677 47558 47 440 47321 47203 47085 94 46967 46818 46730 45612 46494 46376 46258 46140 46022 45904 95 45786 45669 45551 45433 45316 45198 45080 41963 44845 44728 95 41611 44493 44376 44259 44142 44024 43907 43790 43673 43556 97 43139 43322 43205 43088 42972 42855 42738 42621 42595 42388 98 42272 42155 42039 41922 41806 41689 41573 41457 41341 41224 99 41108 40992 40876 40760 40644 40528 40412 40297 40181 40065 7,00 39949 39331 39718 39602 39 487 39371 39256 39140 39925 33910
Таблица XXII П родолжение Переход от г2 к г~3 или от г к г 3^2 г2 г-3 0 1 * 3 1 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 7,00 0,0539919 39834 39718 39602 39487 39371 39256 39140 39025 38910 01 38794 38679 38564 38449 38333 38218 38103 37988 37873 37758 02 37643 37529 37414 37299 37184 37070 36955 36840 36726 36611 03 36497 36382 36268 36153 36039 35925 35811 35696 35582 35468 0 4 35354 35240 35126 35012 34898 34784 34670 34556 34443 34329 05 34215 34102 33988 33874 33761 33647 33534 33421 33307 33194 06 33081 32967 32854 32741 32628 32515 32402 32289 32176 32063 07 31950 31837 31724 31612 31499 31386 31274 31161 31048 30936 08 30823 30711 39599 30486 30374 30262 30149 30037 29925 29813 09 29701 29589 29477 29365 29253 29141 29029 28917 28806 28694 7,10 28582 28470 28359 28247 28136 28024 27913 27801 27690 27579 11 27467 27356 27245 27134 27023 26911 26800 26689 26578 26467 12 26357 262*6 26135 26024 25913 25803 25692 25581 25471 25360 13 25250 25139 25029 24918 24808 24698 24587 24477 24367 24257 14 24146 24035 23926 23816 23706 23596 23486 23377 23267 23157 15 23017 22938 22828 22718 22609 22499 22390 22280 22171 22061 16 21952 21843 21733 21624 21515 214Q6 21296 21187 21078 20969 17 20860 20751 20642 20534 20425 20316 20207 20098 19990 19881 18 19773 19664 19555 19447 19338 19230 19122 19013 18905 18797 19 18689 18580 18472 18364 18256 18148 18040 17932 17824 17716 7,20 17608 17501 17393 17285 17177 17070 16962 16854 16747 16639 21 16532 16424 16317 16210 16102 15995 15888 15781 15673 15566 22 45459 15352 15245 15138 15031 14924 14817 14710 14604 14497 23 14390 14283 14177 14070 13963 13857 13750 13644 13537 13431 24 13325 13218 13112 13006 12900 12793 12687 12581 12475 12369 25 12263 12157 12051 11945 11839 11734 11628 11522 11416 11311 26 11205 11099 10994 10888 10783 10677 10572 10467 10361 10256 27 10151 10045 09940 09835 09730 09625 09520 09415 09310 09205 28 09100 08995 08890 08785 08681 08576 08471 08366 08262 08157 29 08053 07948 07844 07739 07635 07530 07426 07322 07217 07113 7,30 07009 06905 06801 06697 06593 06489 06385 06281 06177 06073 31 05969 05865 05761 05658 05454 05450 05347 05243 05140 05036 32 0i933 04829 04726 04622 04519 04416 04312 04209 04106 04003 33 03900 03797 03693 03590 03487 03384 03282 03179 03076 02973 34 02870 02767 02665 02562 02459 02357 02254 02152 02049 01947 - 35 01814 01742 01640 01537 01435 01333 01230 01128 01026 00924 36 00822 00720 09618 09516 00414 00312 00210 00108 00006 „99905 37 0,0499803 99701 99600 99498 99396 99295 99193 99092 93990 9'8889 38 98787 98686 98585 98483 98382 98281 98180 98079 97977 97876 39 97775 97674 97573 97472 97371 97271 97170 97069 96968 95867 7,40 96767 95666 93565 96465 96364 95264 96163 96063 95932 95862 41 95761 95661 95561 95460 95360 95260 95160 95060 94960 94860 42 94760 9*659 94559 94460 94360 94260 94160 94060 93960 93861 43 93761 93661 93552 93462 93363 93263 93164 93064 92965 92865 44 92766 92667 92567 92468 92369 92270 92170 92071 91972 91873 45 91774 91675 91576 91477 91378 91279 91181 91082 90983 90884 46 90786 90687 90588 90490 90391 90293 90194 90096 89997 89899 47 89800 89702 89604 89505 89407 89309 89211 89113 89015 88917 48 88818 88720 88622 88525 88427 88329 88231 88133 88035 87938 49 878 40 877 42 87545 87547 87449 87352 87254 87157 87059 86962 7,50 85864 86767 86670 86573 86475 85378 86281 86184 86087 85989
Таблица XXII Продолжение Переход от г2 к г-3 или от г кг 8^2 г2 г“3 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 | 9 7,5 0,0486854 85892 84924 83958 82995 82036 81080 80127 79177 78231 6 77287 76317 75409 74475 73544 72515 71690 70768 69849 68933 7 68019 67109 66202 65298 64396 63498 62602 61709 60819 59932 8 59048 58167 57288 56412 55539 54669 53802 52937 52075 51216 9 '50360 49536 48655 47806 46961 46118 45277 44439 43604 42772 8,0 41942 Ш14 40290 39167 38648 37831 37016 36204 35395 34587 1 33783 32931 32181 31384 30589 29797 29007 28220 27435 26652 2 25872 25391 24319 23546 22775 22006 21240 20477 19715 18956 3 18199 17444 15692, 15942 15194 14448 13705 12964 12225 11488 4 10753 10321 09291 08563 07837 07113 06391 05672 04954 04239 5 03526 02815 02106 01399 03694 *99992 *99291 *98592 *97896 *97201 6 0,0395508 95818 95129 94443 93758 93075 92395 91716 91039 90365 7 89592 89021 88352 87685 87020 86356 85695 85035 84378 83722 8 83068 82416 81766 81118 80471 79826 79183 78542 77933 77266 9 76633 75995 75364 74734 74105 73478 72853 72230 71608 70989 9,0 70370 69754 69139 68526 67915 67305 66697 66091 65486 64883 1 64282 63683 63085 62488 61893 61300 60709 60119 59531 58944 2 58359 57775 5719А 56613 56034 55457 54882 54308 53735 53164 .3 52595 52027 51460 50895 50332 49770 49210 48651 48093 47537 4 46933 46433 45879 45329 44780 44233 43587 43143 42600 42059 5 41519 40980 40443 39907 39373 38840 38339 37779 37250 35722 6 35195 35572 35119 34627 31106 33587 33059 ' 32553 32037 31524 7 31011 30500 29993 29481 28974 28468 27963 27460 26958 26457 8 25957 25459 24962 24466 23972 & 23479 • 22987 22496 22006 21518 9 21331 23545 20051 19577 19395 18614 18135 17656 17179 16703 10,0 16228 1 15754 15281 148Ю 14340 13871 13403 ; 12936 12471 12006
Таблица XXIII К вычислению возмущении прямоугольных йоординат <? / 0 1 2 3 1 * 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 -0,020 3,1573 1582 1589 1598 1606 1615 1623 1631 1639 1648 -0,019 1491 1499 1507 1516 1524 1532 1540 1549 1557 1565 -0,018 1409 1417 1425 1434 1442 1450 1458 1466 1475 1483 -0,017 1328 1336 1344 1352 1360 1368 1376 1385 1393 1401 -0,016 1247 1255 1263 1271 1279 1287 1295 1303 1311 1319 -0,015 1166 1174 1182 1190 1198 1206 1214 1222 1230 1238 -0,014 1085 1093 1101 1109 1118 1126 1134 1142 1150 1158 -0,013 1006 1013 1021 1029 1037 1045 1053 1061 1069 1077 -0,012 0926 0934 0942 0950 0958 0966 0974 0982 0990 0997 -0,011 0847 0855 0863 0870 0878 0886 0894 0902 0910 0918 — 0,010 0768 0776 0784 0792 0799 0807 0815 0823 0831 0839 -0,009 0689 0697 0705 0713 0721 0729 0736 0744 0752 0760 -0,008 0611 0619 0627 0635 0643 0650 0658t 0666 0674 0682 -0,007 0534 0541 0549 0557 0565 0573 0580 0588 0596 0604 — 0,006 0456 0464 0472 0480 0487 0495 0502 0510 0518 0526 — 0,005 0379 0387 0395 0402 0410 0418 0426 0433 0441 0449 -0,004 0303 0310 0318 0326 0333 0341 0349 0356 0364 0372 -0,003 0227 0234 0242 0249 0257 0265 0272 0280 0288 0295 -0,002 0151 0158 0166 0173 0181 0189 0196 0204 0211 0219 -0,001 0075 0083 0090 0098 0105 0113 0120 0128 0136 0143 -0,000 0000 0008 0015 0023 0030 0038 0045 0053 0060 0068 +0,000 0000 *9993 *9985 *9978 *9970 *9963 *9955 *9948 *9940 *9933 +0,001 2,9925 9918 9910 9903 9895 9888 9880 9873 9866 9858 +0,002 9851 9843 9836 9828 9821 9814 9806 9799 9791 9784 + 0,003 9777 9769 9762 9754 9747 9740 9732 9725 9718 9710 + 0,004 9703 9595 9588 9681 9673 9366 9659 9651 9644 9637 +0,005 9529 9522 9615 9607 9600 9593 9585 9578 9571 9564 + 0,006 9556 9549 9542 9534 9527 9520 9513 9505 9498 9491 +0,007 9483 9476 9469 9462 9454 9447 9440 9433 9425 9418 + 0,008 9411 9404 9397 9389 9382 9375 9368 9360 9353 9346 +0,009 9339 9332 9325 9317 9310 9303 9296 9289 9281 9274 +0,010 9267 9260 9253 9246 9238 9231 9224 9217 9210 9203 +0,011 9196 9189 9181 9174 9167 9160 9153 9146 9139 9132 +0,012 9125 9117 9110 9103 9096 9089 9082 9075 9068 9061 +0,013 9054 9047 9040 9033 9026 9018 9011 9004 8997 8990 +0,014 8983 8976 8969 8962 8955 8948 8941 8934 8927 8920 +0,015 8913 8906 8899 8892 8885 8878 8871 8864 8857 8850 +0,016 8843 8836 8829 8822 8815 8808 8801 8794 8788 8781 +0,017 8774 8767 8760 8753 8746 8739 8732 8725 8718 8711 +0,018 8704 8698 8691 8684 8677 8670 8663 8656 8649 8642 + 0,019 8636 8629 8622 8615 8608 8601 8594 8588 8581 8574 +0,020 8567 8560 8553 8546 8540 8533 8526 8519 8512 8506
Таблица XXIV Математические и астрономические постоянные Число 1 | Логарифм е—основание натуральных логарифмов М—модуль десятичных логарифмов . . Число градусов в окружности Число минут в окружности Число секунд в окружности Радиус круга в градусах Радиус круга в минутах Радиус круга в секундах к—отношение длины окружности к диа- метру аге 1° аге 1' . . . < аге 1" р—годовая прецессия ио долготе (1959) р©—параллакс Солнца (значение, приня- тое в астрономических ежегодниках) Р©—параллакс Солнца (по определению Спенсер Джонса) а—экваториальная полуось земного сфе- роида по Хейфорду b—полярная полуось земного сфероида по Хейфорду а—сжатие земного сфероида по Хейфорду а—экваториальная полуось земного сфе- роида по Ф. Н. Красовскому .... Ъ—полярная полуось земного сфероида по Ф. Н. Красовскому а —сжатие земного сфероида по Ф. Н. Красовскому Среднее расстояние Земли от Солнца (значение параллакса Солнца взято по Спенсер Джонсу) А—аберрационное время в секундах . А—аберрационное время в долях суток к—постоянная Гаусса И—постоянная Гаусса в секундах дуги к°—постоянная Гаусса в градусах . . . /—постоянная всемирного тяготения в системе сантиметр-грамм-секунда . . Масса Земли в граммах Масса Солнца в граммах Число секунд в сутках Длина юлианского года в средних сут- ках Длина звёздного года в средних сутках (19Э0) Длина тропического года в средних сут- ках (1900) Средние сутки в долях звёздных суток Звёздные сутки в долях средних суток 2,718281828 0,4312944819 360 21 600 1296000 57,29577951 3137,746771 206261,8062 3,141592651 0,01745329252 0,0002903882087 0,000004848136811 5072675 8z;80 8'790 6378,388 км 6356,912 км 1/297,0 6378,245 км 6356,833 км 1/298,3 119 670 000 км . 499,29 V 0,0057788 0,^01720209895 3518,187607 0,9856076686 6,670.10-8 5,9765-Ю27 1,9927-1038 86 400 365,25 365,25636012 355,21219879 1,00273791 0,99726957 0,4342945— 9,6377843—10 2,5563025 + 4,3344538 6,1126059 1,7581225 3,5362739 5,3144251 0,4971499 8,2418774—10 6,4637261—10 4,6855749—10 1,7012873 0,94448 0,94399 3,8917109 3,8032462 7,5272436—10 3,8047012 3,8032429 7,5253467—10 8,17515 2,69835 7,76184—10 8,2355814—10 3,5500066 9,9937041—10 2,82413—10 27,77645 33,29945 4,9365137 2,5625902 2,5625978 2,5625809 0,0011874 9,9988126—10
Табл и ц а XXV Массы больших планет (включая массы спутников) и завися(цие от них множители 1///2 7 000 ООО 406 000 330 000 3 093 500 1 047,35 3 500 22 869 । 1.931.4 1 1g [5&" т\ lg[10A"m] Ig[20A"m] 1g [40А’"/и] l.g [80А" т] Мерку- рий Венера Земля Марс Юпп тер Сатурн Уран ! Нептун । 7,4039—10 8,6 404—10 8,7305—10 7,7585—Ю 1,228885 0,70491. 9,8897—1.0 9,9)31—10 7,7049—10 8,9415—10 9,0315—10 8,0596—10 1,52991.5 1. ,00594 0,19 )8 0,2641 77 1 40 L0 <£) С 20 — кС 1 ем м О с с со оо со ,0 04 С0 СО - * - _~ ст- ст. ос ' 1 1 < ° 1 1 1 CTJ о ос- <м I | С 0 ОС (N 0 I 1 сс -г-- сс- а ст- -г СО С0 —< -40 rs ос- 20 20 ~ ОС ’ “ 8,9626—10 2,433005 1,90933 1,0938 1,1672 | 1. О.7 • : ! ! 107 • 10‘2/i2m 107- 20Ч,2ш 1.07-402А2ш | 107-80йА2ш Мерку- рии Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун 0,01057 I 0,1822 ' | 0,2242 | 0,02391. : 70,6336 ’ 21,137 * 3,235 ! 3,83(1 0,07227 | • - | 0,7288 2,915 .1 — ! 0,8967 3,587 I 14,35 ' 0,09566 0,3826 1 1,530 j 282,534 1130,14 | 4520,55 | 84,546 1 338,19 1 1352,7 12,94 51,76 I 207,о 15,32 61,28 245,1 । । ! i (М 1 1 I -0? -СМ т- ас- — ао -- см ао о ос dr ЛИТЕРАТУРА1) 1. Г. А. Банахевич, Об уравнении Гаусса. Основные таблицы для решения уравнении Гаусса, Труды астр. обе. Юрьевского унив.,т. 24, часть 2, 191.7. •2. М. А. Вильев, Вычисление истинной аномалии в эллиптических орбитах, близких к параболе. Из в. Главн. астр, обе., т. VII, 3, 1916. 2. М. А. II и лье в, Исследовании но теории движения кометы Галлея, Изв. Русек, общ. любителей мироведенил, т. б, 215, 1917. rk. М. А. Вильев, Исследования но теории уравнения Гаусса, Вестник Веерос<’. астр, союза, выв. 3, 1923. 5. И. А. В о с т о к о в, Об определении орбит по трём наблюдениям, 18Я&. с,. Н. Идель сон, Комета Энке в .1924- 1934 гг., Изв. Главн. астр, обе. в Пулкове, т. XV, 1, 1935. 7. II. И. И дельсо и, Способ наименьших квадратов и теория мате- матической обработки наблюдений, 194-7. 8. А. II. Крылов, Беседы о способах определения орбит планет и комет по малому числу наблюдений, 1911: также — Собр. трудов; т. 6, 1936. 9. А. И. К р ы л о в, Судьба одной знаменитой теоремы, Собр. трудов, т. 6, 1936. ' * 10. А. Я. Орлов и В. А. О р л о в, Куре теоретической астрономии; 1940. В списке литературы приведены только те книги и статьи, на кото- рые имеются ссылки в тексте,
444 ЛИТЕРАТУРА 1L Б. И. Рак, О нормальных системах звёздных положений, Труды астр, обе. Петроградского унив., т. 1, 1916. 12. Н. Самойлов а-Я х о н т о в а, Исправление эллиптических орбит. Бюлл. Астр. инет. Ан СССР, № 53. 1944. 13. М. Ф. Субботин, Вспомогательные таблицы для вычисления орбит и эфемерид, приложение к «Курсу небесной механики», 1941. 14. М. Ф. С у б б о т и н, Курс небесной механики,т. I (2-е изд.),1941, т. 2,1937. 15. М. Ф. Субботин, Формулы и таблицы для вычисления орбит и эфе- мерид, 1929. 16, В. И. Фабрициус, Начало Джибса и его применение в теоретиче- ской астрономии, 1893. 17. А. А. Яков кин, О кратных решениях и о точности вычисления пара- болической орбиты, Вестник Всеросс. астр, союза, вып. I, 1918. 18. J. J. A str and, Hillfstafeln zur leichten und genauen Anflosung des Kepler’schen Problems, 1890. 19. J. Bausch in ger, Tafeln zur theoretischen Astronomie, 1901, 2 Au fl. neubearb. von G. Stracke, 1934. 20. В. В о s s, General catalogue of33342 stars for the epoch 1950, vol. I—V,1937. 21. Th. Bre dichi n, Sur Vorigine des etoiles filantes, 1889. 22. D. Brouwer, On the accumulation of errors in numerical integration, Astr. Journ., vol. 46, 149, 1937. 23. W. J. Eckert and D. Brouwer, The use of rectangular coordinates in the differential correction of orbits, Astr. Journ., vol. 46,125, 1937. 24. Geschichte des Fixsternhimmels, Bd. I — . . . , 1922 . . . 25. R. T. A. Innes, Tables of X and Y. Elliptic rectangular coordinates, Append, to Union obs. circ., № 71, 1927. 26. S. К a s a k о w, Sur ]a rectification des orbites comet aires, Bull. Astr., 31. 328, 1914. 27. А. К о p f f, Abgekiirzle Bezeichnungen fiir die Slernkataloge, Aslr.Nachr., 248, 333, 1934. 28. M. Kowalski, Sur le calcul de 1’orbile elliptique on parabolique d’aprfcs un grand nombre d’observations, 1859. 29. G. Merton, A modification of Gauss’s method for the determination of orbits, Month. Not., 85, 693, 1925. 3i) . Th. О p p о 1 z e r, Lehrbuch zur Bahnbestimmung der Planeten und Rome- • ten, т. I, 1882, т. II, 1880. 31. J. Peters, Tafeln zur Berechnung der Mil lelpunkl sgleichung und des Radiusvektors fiir elliptische Bahnen fiir Exzentrizitatswinkel von 0° bis 24°, Veroff. d. astr. Rech. Inst. Berlin, № 41, 1912, 2 Aufl. 1933. 32. Planetary coordinates for the years 1800—1940, 1933, . . . for the years 1940—1960, 1939. 33. R. Schorr, Index der Sternorter 1900—1925, Nord, ... Slid, 1928. 34. R. Schorr, Prazessionstafeln 1.925.0, 1927. 35. G. Shajn, The disturbing action of the Earth on meteoric showers, Month. Not. 83, 341, 1923. 36. G. Stracke, Bahnbestimmung der Planeten und Kometen, 1929. 37. G. Stracke, Genaherte Storungsrechnung und Bahnverbesserung, Veroff. d. astr. Rech. Inst. Berlin, № 44, 1924. r 38. G. Stracke, Tafeln der elliptischen Koordinalen cosuund S = Г sin v fiir Exzenlrizilatswinke Ivon 0° bis 25°, VerOff. d. astr. Rech. a Inst. Berlin, № 46, 1928. 39. VV. Valentiner, Handworterbuch der Astronomie, Bd. IV, 1902,