Наблюдения звездного неба с нуля
Большой ковш — это главный рисунок на звездном небе России. Конечно, есть на нашем небе и более яркие звездные узоры, при этом настолько же выразительные. Например, созвездие Ориона. Однако Орион — сезонное созвездие, то есть наблюдается только в определенное время года. В отличие от него, ковш Большой Медведицы находится на небе всегда. Это делает его непревзойденным ориентиром для путешественников и для любителей астрономии в северном полушарии Земли.
Содержимое
Первое, что нужно знать начинающему наблюдателю, это то, что Большой ковш — вовсе не созвездие, а астеризм. В чем разница? Астеризм это просто некий запоминающийся звездный рисунок. Созвездие же, в современном понимании, это участок неба, имеющий четкие границы. Пусть эти границы не видны на небе, но на звездной карте они проведены.
Астеризмы могут объединять в себе звезды из разных созвездий (например, Летний треугольник образуют три яркие звезды из трех созвездий), или же быть частью одного созвездия, как правило, наиболее заметной или наиболее запоминающейся.
Большой Ковш относится как раз ко второму типу астеризмов. Он целиком входит в состав созвездия Большой Медведицы, но при этом занимает относительно небольшую часть общей площади созвездия.
Теперь понятно, почему далекие от астрономии люди называют Большой ковш созвездием Большой Медведицы. Просто ковш — наиболее яркая и выразительная часть созвездия. Поэтому, собственно, многие думают, что Большая Медведица им и ограничивается.
Это, конечно, не так.
Если вы хотите увидеть созвездие полностью, то нужно выбраться за город или хотя бы найти темное, защищенное от уличного освещения место. (Другие звезды Большой Медведицы не такие яркие, как звезды ковша.)
Темной безлунной ночью непосредственно под ковшом отлично видны три звезды, составляющие остроугольный треугольник. Это задние лапы медведя.
Справа от этого треугольника легко найти еще один такой же треугольник, наклоненный почти под тем же углом к горизонту. Это передние лапы животного.
Голова медведицы располагается правее ковша и образована слабыми звездами 3 и 4 звездной величины.

На загородном небе безлунной ночью можно довольно легко найти очертания огромного медведя правее и ниже ковша. Рисунок: Stellarium
Таким образом, сам ковш является в созвездии туловищем медведя, а его ручка — длинным хвостом.
Кстати, у настоящих медведей не бывает таких длинных изогнутых хвостов. Согласно легенде, Большая Медведица — это Каллисто, дочь царя Аркадии. В нее влюбился Зевс, верховный бог греков. От Зевса Каллисто родила сына Аркада, чем прогневала богиню охоты Артемиду. Она превратила Каллисто в медведицу. Повзрослев, Аркад стал охотником. Однажды в лесу он наткнулся на медведя, не зная, что это его мать. Аркад едва не убил свою мать выстрелом из лука. Каллисто спас Зевс. Чтобы не допустить смерти своей бывшей возлюбленной, он поместил ее на небо в виде созвездия Большой Медведицы. Злые языки говорят, что при этом Зевс тянул медведицу за хвост, отчего он и вытянулся.
В состав Большого ковша входит семь звезд. Вот их названия (справа налево): Дубхе (или Дубге), Мерак, Фекда (или Фад), Мегрец, Алиот, Мицар и Бенетнаш (другое название Алькаид).

001. Звезды Большого ковша и их названия. Рисунок: Stellarium
Звезды ковша имеют арабские названия. Они пришли к нам из тех времен, когда Европа была погружена во мрак темных веков, забыв о великом наследии античности. Но благодаря астрономам мусульманского мира, основные научные труды древних греков сохранились, правда, переведенные на арабский язык.
Что же означают имена звезд Большого ковша. По-видимому то же, что и для древних греков.
Дубхе происходит от арабского слова «спина» (имеется в виду спина Большой Медведицы). Название Мерак произошло от Аль Маракк — «поясница» Медведицы. Фекда означает «бедро». Мегрец — основание хвоста.
По-поводу названия звезды Алиот идут споры, но, скорее всего, оно происходит от арабского слова alyat («курдюк»). Мицар означает по-арабски «пояс» или «кушак». Наконец, звезда Бенетнаш имеет два названия (второе — известное в узких кругах слово Алькаид). Ал-каид банат наш переводится как «предводитель плакальщиц». Согласно Аллену, некоторые арабские поэты писали, что Дочери — звезды Алиот, Мицар и Бенетнаш — были «совсем ни к чему не пригодными, поскольку их восход и заход не приносили дождя».
Как известно, в астрономии принято правило, согласно которому звезды в созвездиях обозначаются буквами греческого алфавита. Самая яркая звезда обозначается буквой альфа, вторая по яркости — бета, и так далее — вплоть до звезды омега.
Из этого правила есть исключения. Например, звезда Поллукс в Близнецах обозначается греческой буквой бета, хотя является самой яркой звездой созвездия, опережая Кастор, альфу Близнецов.
Что касается звезд ковша, то обозначения им даны также не в соответствии с их яркостью, а просто справа налево. Крайняя правая звезда в ковше, Дубхе, одновременно является альфой Большой Медведицы (α). Далее идут звезда Мерак (β Большой Медведицы), Фекда (γ Большой Медведицы), Мегрец (δ Большой Медведицы), Алиот (ε Большой Медведицы), Мицар (ζ Большой Медведицы) и Бенетнаш (η Большой Медведицы).
При этом ярчайшей звездой в созвездии является Алиот или эпсилон Большой Медведицы (его блеск равен 1,76m). Далее идет Дубхе с блеском 1,81m, затем Бенетнаш (1,85m).
Все звезды ковша, за исключением одной, имеют блеск около 2 звездной величины.
Самая тусклая звезда ковша — Мегрец или дельта Болшой Медведицы. Она находится в том месте, где от ковша отходит ручка. Блеск Мегреца составляет 3,3m — это единственная звезда ковша 3 величины. На темном загородном небе Мегрец кажется почти таким же ярким, что и другие звезды астеризма. Однако на небе больших городов звезда нередко пропадает из-за яркой засветки. Ковш распадается на изогнутую ручку и треугольник Дубхе – Мерак – Фекда. Из-за этого новички нередко теряют ковш из виду.
На территории России Большой ковш никогда не заходит за горизонт. При этом его положение на небе меняется в зависимости от времени года. Проще всего представить это в виде рисунка.

Осенью Большой ковш ориентирован, как ложка, упирающаяся в горизонт, готовая ловить падающие осенние листья. Зимой Ковш стоит вертикально на ручке, подобно свисающей с крыш сосульке. Весной фигура перевернута вверх дном, как будто из нее льются сильные весенние дожди. Летом же Большой ковш стоит на чаше прямо, ручкой вверх. Такие картины будут наблюдаться по вечерам и в первой половине ночи. Источник: liebacklookup.com
В своем каноническом виде ковш можно наблюдать осенними вечерами. В это время он располагается низко над горизонтом в северной части неба.
В середине и во второй половине зимы ковш начинает наклоняться, как бы вставая на ручку. В это время он находится на северо-востоке.

Большой ковш на вечернем небе февраля. Фото: Alan Dyer
Весной астеризм располагается прямо над головой! Скажем, в первой половине апреля на московском небе ковш находится точно в зените. При этом, если мы встанем лицом на север, где обычно наблюдается семизвездие, и поднимем голову вверх, то увидим, что ковш перевернут!

Ковш Большой Медведицы на весеннем небе. Рисунок: Stellarium
Летом ковш наблюдается на северо-западе в наклоненном положении. Но теперь, в отличие от зимы, вниз смотрит не ручка, а сам ковш.

Большой ковш на летнем небе. Фото: Bill Dickinson
Итак, если мы будем наблюдать ковш в одно и то же время суток, но в разное время года, то увидим его в разных местах и в разном положении.
Очевидно, что астеризм описывает большой круг вокруг некой точки на небе. Один оборот ковш совершает за год.
Но то же самое будет наблюдаться, если мы будем следить за ковшом в течение ночи. За несколько часов наблюдений можно убедиться, что ковш совершает круговое движение от положения у горизонта до положения в зените. Период этого движения равен 1 суткам. Особенно хорошо движение ковша заметно во время длинных зимних ночей.
В первом случае мы имеем дело с годичным вращением звездного неба. Связано оно с движением Земли по орбите вокруг Солнца. Во время этого движения наша планета обращается ночной стороной к разным созвездиям. (Их мы называем сезонными.) Но некоторые созвездия, такие как Большая Медведица, являются всесезонными и не заходят за горизонт. Поэтому они описывают не дуги, как Солнце или Луна, которые восходят и заходят, а круги.
Во втором случае ковш Большой Медведицы меняет свое положение из-за вращения Земли вокруг своей оси, совершая один круг за 23 часа 56 минут и 4 секунды.
Как соотносятся между собой эти два движения? Заметим, что один оборот вокруг своей оси наша планета совершает за 23 часа 56 минут, а полдень (время, когда Солнце оказывается строго на юге) наступает в среднем каждые 24 часа. (Мы живем именно по солнечному времени, а не по звездному!) Получается, что Солнце ежесуточно запаздывает почти на 4 минуты. Это происходит из-за того, что Земля не только вращается вокруг своей оси, но и движется по орбите вокруг Солнца. Следовательно, планете нужно каждый день чуть-чуть «доворачиваться», чтобы Солнце у нас снова оказывалось на юге.

Солнечное и звездное время. В положении 1 для наблюдателя на Земле Солнце находится точно на юге. После совершения полного оборота вокруг своей оси Земля возвращается в исходную точку. Это звездные сутки. Но наблюдатель видит, что Солнце не находится на юге (положение 2). Планете нужно еще немного «довернуть», чтобы Солнце снова было на том же месте, что и сутки назад. Это происходит из-за движения Земли по орбите. Из-за этого солнечные сутки на 4 минуты дольше звездных. За год это дает 365 × 4 = 1460 минут или примерно 24 часа. Это значит, что звезды и созвездия описывают за год дополнительный, 366 круг. Источник: Википедия
Но созвездиям-то все равно на Солнце! Их движение по небу обусловлено только вращением Земли вокруг своей оси! Они опережают Солнце, оказываясь на юге на 4 минуты раньше ежесуточно. И в результате за 365 дней они совершают 365 кругов плюс еще один дополнительный круг вокруг Земли — всего 366 кругов!
Итак, в течение суток ковш Большой Медведицы описывает на небе круг, то опускаясь к горизонту, то поднимаясь в зенит. А вокруг чего, собственно, описан этот круг. Где находится его центр?
Центр круга находится в точке на небе, которая называется северным небесным полюсом. На самом деле это проекция земной оси на небесную сферу. Ось вращения Земли, как известно, проходит через южный и северный полюса. Если продлить ее в бесконечность, то она образует на небе южный и северный небесный полюса.
Эти точки совсем не обязательно должны совпадать с какой-либо из звезд. Например, в южном полушарии Земли небесный полюс смотрит на практически беззвездный участок неба. Но нам, жителям северного полушария, повезло: вблизи северного небесного полюса находится довольно яркая Полярная звезда. Поэтому можно сказать, огрубляя, что Большой ковш (и все другие звезды и созвездия, которые мы видим на небе) вращаются вокруг Полярной звезды.
Из-за близости к Полярной звезде, ковш Большой Медведицы с незапамятных времен используется в качестве полезного ориентира. С помощью ковша можно определить направление на север, а также найти некоторые яркие звезды и созвездия. Как это сделать?
Направление на географический север указывает Полярная звезда. Следовательно, если вы путешественник, и вам нужно ночью сориентироваться на местности, нужно отыскать на небе Полярную звезду. Но как это сделать, ведь Полярная звезда далеко не самая яркая звезда, как это можно часто услышать. Да и созвездие Малой Медведицы, в состав которого она входит, маленькое и не яркое.
Вот тут нам и понадобится помощь ковша Большой Медведицы! Что нам понадобится, так это две крайние звезды в самом ковше, Дубхе и Мерак. (Они образуют дальнюю от ручки стенку ковшика.) Звезда Мерак находится внизу, а Дубхе вверху. Теперь мысленно проведите линию от Мерака к Дубхе и продлите ее далее, примерно на пятикратное расстояние Мерак – Дубхе. Линия укажет на Полярную звезду!
Яркость Полярной звезды такая же, как и яркость звезд Большого Ковша. Теперь определить направление на север очень легко, нужно лишь провести отвесную линию (перпендикуляр) от Полярной звезды к горизонту. Это и будет север.
Ковш Большой Медведицы помогает найти главные звезды и созвездия весеннего неба. Они находятся непосредственно под ковшом, а также под его ручкой.
Большая трапеция, состоящая из 4 звезд примерно такой же яркости, что и ковш, образует зодиакальное созвездие Льва. Ярчайшая звезда созвездия, Регул, отмечает правый нижний угол трапеции.
Ручка ковша указывает на яркую звезду Арктур, которая в средней полосе России наблюдается по вечерам с февраля по октябрь. Арктур возглавляет созвездие Волопаса, похожее на трубочку мороженого.

Большой Ковш в качестве указателя на главные весенние созвездия и звезды. Рисунок: Stellarium
Продлив дугу от ручки ковша к Арктуру далее на юг, мы увидим яркую звезду Спику. Это светило возглавляет крупное зодиакальное созвездие Девы. Арктур, Спика и Регул — три главные звезды весеннего неба. Остальные созвездия — Малый Лев, Рак, Секстант, Чаша и другие — имеет смысл искать, отталкиваясь от созвездий Льва, Волопаса и Девы.
Еще раз обратите внимание: ковш Большой Медведицы весной находится практически в зените в перевернутом положении!
Созвездия зимнего неба очень выразительные и яркие. Все они расположены довольно компактно и сразу обращают на себя внимание. Астеризм Зимний шестиугольник объединяет 6 ярчайших звезд зимнего неба (кроме Бетельгейзе) в огромную фигуру. На вершине шестиугольника находится звезда Капелла, возглавляющая созвездие Возничего. Чтобы найти ее, проведите линию от звезды Мегрец к Дубхе и продлите ее далее на пятикратное расстояние Мегрец – Дубхе. Линия укажет на яркую звезду 0m. Это и будет Капелла. Все остальные зимние звезды и созвездия находятся ниже Капеллы.

Большой Ковш и созвездия зимнего неба. Рисунок: Stellarium
Среди летних звезд выделяются яркие Вега, Денеб и Альтаир (на юге России еще и Антарес), а среди созвездий — Лебедь. На Вегу, Денеб, а также на созвездие Лебедя указывает линия, проведенная от звезды Фекда к звезде Мегрец, и продленная далеко за Мегрец. Первая по-настоящему яркая звезда на ее пути будет звезда Садр или гамма Лебедя.

Звезды Большого Ковша Фегда и Мегрец как указатели на созвездие Лебедя. Нажмите на картинку для увеличения. Рисунок: Stellarium
Садр находится в самом сердце созвездия Лебедя, которое похоже на крест. Недалеко располагается и Денеб, ярчайшая звезда Лебедя. Ну а дальше все просто, ведь Денеб входит в состав Летнего треугольника!
Среди всех осенних созвездий выделятся созвездия Пегаса и Андромеды. На Пегас указывает линия проведенная от звезд Дубхе и Мерак к Полярной звезде и продленная дальше. Она пройдет у западного края Квадрата Пегаса.

Большой ковш в качестве указателя на осенние созвездия Андромеды Пегаса и Рыб. Нажмите на рисунок для увеличения. Рисунок: Stellarium
«Неподвижные звезды», как называли их ученые на протяжении многих веков, вовсе не неподвижны. Звезды несутся сквозь тьму космоса, вращаясь вокруг центра Галактики. Правда, для человека это движение совершенно незаметно, потому что звезды находятся очень-очень далеко от нас.
Но если бы мы имели возможность перенестить в далекое прошлое, скажем, на 50 или 100 тысяч лет назад, то перед нами оказалось бы совершенно чужое небо. Лишь некоторые созвездия практически не поменяли очертаний (например, созвездие Ориона). Большинство же звездных рисунков были бы нам совершенно незнакомы!
Не узнали бы мы и семизвездие Большой Медведицы. Вот так выглядел бы Большой ковш 100000 лет назад.

Большой Ковш на небе Земли 100000 лет назад. Рисунок: Stellarium
Совершенно не похоже, не правда ли? Но обратите внимание, если бы не крайние звезды — Дубхе и Бенетнаш, очертания ковша в целом сохранились бы! Очевидно, большая часть звезд ковша летят в одном направлении, параллельно друг другу! Астрономы полагают, что ковш Большой Медведицы это центр рассеянного звездного скопления, расположенного так близко к Солнцу, что его звезды разбросаны по всему небосводу.
Теперь перенесемся в будущее. Как будет выглядеть рисунок ковша через 100000 лет?

Ковш Большой Медведицы через 100 тысяч лет. Рисунок: Stellarium
И здесь общая структура небесного узора сохраняется, но Дубхе и Бенетнаш делают ковш неузнаваемым.
Надо признать, что нам повезло, что такой полезный и наглядный рисунок существует на небе именно в наше время!