1. Небозвід. Де б ми не знаходилися на відкритому місці, в поле або в море, небо, будь воно хмарне або ясне, представляється нам у вигляді купола, перекинутого над нашою головою. Цей купол неба, або небосхил, вдень в ясну погоду блакитний, в похмуру - сірий, а в ясну ніч - усипаний зірками.
Небесні світила лише здаються поміщеними на небосхилі - все начебто на однаковій відстані від нас. Насправді ж вони знаходяться від нас на самих різних, дуже великих відстанях. Точно так само і небосхил як купол неба в дійсності не існує,
Блакитний колір денного неба пояснюється тим, що атмосфера, що оточує земну кулю, розсіює проходить через неї сонячне світло на всі боки. Сонячне світло складається з суміші всіх кольорів веселки, а повітря розсіює блакитні промені сильніше, ніж промені інших кольорів. Тому небо як би «забарвлюється» в блакитний колір.
Розсіювання сонячного світла зменшується з висотою: чим вище над поверхнею Землі, тим розсіювання менше. З дуже високою гірської вершини, з літака, з стратостата або з космічного корабля небо здається набагато темніше і на ньому навіть вдень видно найбільш яскраві зірки. У телескоп денний небо теж здається темніше, ніж ми бачимо його неозброєним оком, тому яскраві зірки можна бачити в телескоп і вдень. Отже, бачити зірки на денному небосхилі нам заважає сонячне світло, розсіяне земною атмосферою. Під час повного сонячного затемнення небо темнішає і яскраві зірки можна побачити без телескопа.
У ясну безмісячну ніч неозброєним оком можна бачити над горизонтом водночас не більше 3000 зірок.
2. Сузір'я. Ще стародавні спостерігачі для полегшення орієнтування на небі довільно об'єднали близькі один до одного зірки в різні фігури - сузір'я. Вони дали цим сузір'ям фантастичні назви, що збереглися до наших днів. Ці назви, наприклад Велика Ведмедиця, Мала Ведмедиця, здаються нам тепер дивними, тому що сузір'я названі іменами предметів і істот, з якими в розташуванні зірок часто немає нічого спільного (Малюнок 4). У ряді випадків ці назви були пов'язані з різними древніми легендами. У багатьох народів найбільш помітні сузір'я отримали свої назви, що відрізняються від прийнятих зараз в науці.
Малюнок 4 - Фігура сузір'я Великої Ведмедиці (зі старовинної зоряної карти).
В даний час під сузір'ям розуміють певну ділянку неба. Всі зірки, видимі всередині кордонів сузір'я, відносять до цього сузір'я.
Всього на небі виділено 88 сузір'їв. З них досить знати і вміти знаходити на небі мало хто, що містять яскраві зірки. Для зручності знаходження сузір'їв їх найбільш яскраві зірки подумки з'єднують прямими лініями так, щоб вийшли прості геометричні фігури або схематичні малюнки. Наприклад, головні зірки сузір'я Великої Ведмедиці з'єднують лініями так, що виходить фігура ковша.
3. Зоряні величини і назви зірок. Зірки дуже різні за блиском. Найяскравіші зірки ще дуже давно назвали зірками 1-ї величини. Зірки в 2,5 рази (точніше - в 2,512 рази) слабші назвали зірками 2-й величини і т. Д. Найбільш слабкі зірки, видимі пильним оком в безмісячну ніч, - це зірки 6-ї величини.
Назва «зоряна величина» не має нічого спільного з дійсними розмірами зірки: воно характеризує тільки блиск зірки. Чим блиск зірки слабкіше, тим її зоряна величина більше.
Точні виміри блиску зірок зажадали введення проміжних дрібних позначень зоряних величин, наприклад 1,2 або 5,9. Для світил більш яскравих, ніж зірки 1-ї величини, ввели позначення 0, - 1-й, -2-й і т. Д. Зоряної величини (див. Додаток IV).
Малюнок 5 - Сузір'я Великої і Малої Ведмедиць в різних положеннях відносно горизонту.
У телескоп видно зірки і слабші за блиском, ніж зірки 6-ї величини, а саме: 7-й, 8-й і т. Д.
Найбільш яскраві зірки ще в давнину отримали власні назви, наприклад Сіріус, Вега, Альтаїр. Крім того, яскраві зірки (в кожному сузір'ї окремо) в порядку убування їх блиску позначають буквами грецького алфавіту Альфа, Бета, Гамма і т. Д. Наприклад, Сіріус є в той же час Альфа Великого Пса, Полярна - Альфа Малої Ведмедиці, Ригель - бета Оріона і т. д. (див. додатки II і III). У каталогах зірок вказуються координати їх розташування на небі і зоряна величина. За цими даними можна знайти на небі будь-яку зірку.
4. Знаходження сузір'їв на небі. Кожен повинен вміти знайти на небі сузір'я Великої Ведмедиці. Воно характерно сім'ю яскравими зірками. Якщо їх подумки з'єднати прямими лініями, то вийде малюнок ковша або каструлі з ручкою (Малюнок 5). Слід мати на увазі, що в різні години ночі і в різні пори року сузір'я щодо горизонту розташовуються по-різному. Іноді ручка «ковша» Великої Ведмедиці спрямована вліво, іноді вгору або вниз, а коли «ківш» буває видно над головою, здається, що він перевернув «догори дном».
За сузір'я Великої Ведмедиці можна знайти сузір'я Малої Ведмедиці. Її головні 7 зірок (менш яскраві, ніж зірки Великої Ведмедиці), якщо їх подумки з'єднати прямими лініями, як показано на малюнку 5, також утворюють «ківш», але меншого розміру. Найяскравіша зірка в цьому сузір'ї (в кінці ручки «ковша») називається Полярної.
Полярну зірку (а Малої Ведмедиці) знаходять так; через дві крайні зірки «ковша» Великої Ведмедиці (від Бета до Альфа Великої Ведмедиці) треба подумки провести пряму лінію і продовжити її на п'ятикратне відстань між цими зірками. У кінця цієї лінії ми і побачимо Полярну зірку.
По інший бік від Полярної зірки, якщо йти від Великої Ведмедиці, на такому ж приблизно відстані розкинулося сузір'я Кассіопеї. Воно характерно п'ятьма досить яскравими зірками, розташованими у формі букви W або розтягнутої біля основи літери М.
За Кассіопея (якщо відправлятися від Полярної зірки) знаходяться сузір'я Андромеди й Пегаса. По один бік від лінії, що з'єднує Велику Ведмедицю і Кассіопею, розташовані сузір'я Лебедя, Ліри і Орла, а по іншу сторону - сузір'я Візничого, Близнюків, Тельця, Оріона, Великого Пса. Корисно вміти знайти на небі сузір'я, що складаються з яскравих зірок, запам'ятовуючи їх характерне розташування. Багато сузір'я показані на малюнках 6-8 і на карті зоряного неба в кінці книги.
Шукати сузір'я на небі краще в безмісячну ніч.
Малюнок 6 - Сузір'я в околицях Полярної зірки.
5. Рухома карта зоряного неба. Слід мати на увазі, що сузір'я Малої та Великої Ведмедиць, Кассіопеї і деякі інші завжди знаходяться над горизонтом. Інші, наприклад Оріон, сходять і заходять. У різні години доби і в різні пори року кожне сузір'я займає різні положення відносно горизонту. Для більш легкого знаходження сузір'їв особливо зручна рухома карта неба, так як вона показує розташування сузір'їв щодо горизонту в будь-який день і годину року.
Для знаходження сузір'їв треба поступово переходити від одного знайомого вже сузір'я до іншого, ще не знайденого. При цьому треба запам'ятати, в який бік від знайомого сузір'я знаходиться те, що ми шукаємо. Треба звертати увагу на зоряну величину зірок. Зірки різної зоряної величини зображені на карті кружками різного розміру. Як з'єднувати ті або інші зірки лініями, показано на карті, хоча це чисто умовний прийом.
З названих вище сузір'їв Ліра (з яскравою зіркою Вега), Лебідь і Орел (із зіркою Альтаїр) видно влітку і восени всю ніч, Волопас (з яскравою зіркою Арктур) - навесні і влітку, Візник, Телець, Оріон і Великий Пес (з яскравою зіркою Сиріус) - взимку.