CN101592485A

CN101592485A - 星球距离的测量方法

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Publication number: CN101592485A
Application number: CNA2009100405990A
Authority: CN
Inventors: 廖云开
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2009-12-02

Abstract

一种星球距离的测量方法，包括上空中固定的障碍物，通过地面上位于同一南北指向线上的两个观看点，分别从障碍物的两侧边与被测量星星对准成一直线观看，两直线在被测量星星处相交，形成的角为被测量星星的视角差距；以地球的半径作为基数，推算出1秒角差距＝360*60*60/6.2832*6350千米＝1.309.778.457千米≈8.732个天文单位，最后将1秒角差距除以视角差距得出被测量星星到地心的距离。本发明可在当晚即时准确计算出星球的实际距离，并登记入册，作为航天空间探索必须的数据，免除6个月后对星星分辨的麻烦。原理是利用上空障碍物对视线的阻挡，使观看点之间形成视角差距，并以地球的半径为基数，算得1秒角差距，然后算出星星到地心的距离。

Description

星球距离的测量方法

技术领域

本发明涉及一种星球距离的测量方法。

背景技术

宇宙的尺度大小是天文学几百年来的研究课题，科学家使用多种方法进行测量，有使用造父周光关系测距法，光谱测量法，三角视差法，但天空中没有参照物作依据，测量出的距离准确性只有天知道，每一次的测量结果都不同，不能准确地记录每一颗恒星的距离，宇宙航天空间探索就没有了依据，星球的准确测量就成了天文学的世界难题。

现在天文学对星球距离测量都是使用三角形视差的方法，也就是先对恒星的角度进行测量记录，等到6个月后再对恒星的角度进行第二次，测量记录，用前后两次角度的差距用两个天文单位做三角型的微底线长度计算星球的距离，前后两次角度的差距1秒角星球的距离就是3.2616光年，计算出星球的距离大部分都在几十光年到几十万光年，现在测量到星球的距离还不断远离地球，就有了宇宙膨胀，宇宙大爆炸的新说法。

任何测量前后两次都会有轻微的误差，由于现在制造工业的技术进步，测量器材的精细度不断提高，前后两次角度测量的秒差距不断缩小，计算出星球的距离每一次都不同，星星就不断远离地球，而且越远的星星远离的速度越快，星星形成一个爆炸式的向外扩散，地球就成了宇宙大爆炸的起爆点，这都是测量方法的错误造成的。

经实验证明，恒星都是太阳系大家族的星球，在太阳系的漩涡中和地球一起被太阳风旋动，在各自的导轨同步行走，在地球上看到它们永远都在同一个角度，全年都可以看见，所以现在用视差法测量的直线，只是在不同时间测量的同一条直线，计算出的距离，不是星球的实际距离。

星球距离测量的准确性关系到航天空间探索的指引，现在使用的视差法(三角形测量法)，就是先对恒星的角度进行测量记录，等到6个月后再对恒星的角度进行第二次，测量记录，用前后两次角度的差距用两个天文单位做三角型的微底线长度计算星球的距离，前后两次角度的1秒角差距星球的距离就是3.2616光年，需要6个月才能完成，对只有定期出现又不能保留6个月的星星就不能测量了。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种容易理解、测量精确度高的星球距离的测量方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种星球距离的测量方法，包括上空中固定的障碍物，其特征是通过地面上位于同一南北指向线上的两个观看点，分别从障碍物的两侧边与被测量星星对准成一直线观看，两直线在被测量星星处相交，形成的角为被测量星星的视角差距；以地球的半径作为基数，推算出1秒角差距＝360*60*60/6.2832*6350千米＝1.309.778.457千米≈8.732个天文单位，最后将1秒角差距除以视角差距得出被测量星星到地心的距离。

将一观看点与被测量星星所形成的直线往障碍物的另一侧边方向平移，并与另一观看点与被测量星星所形成的直线相交成小三角形，可方便地将小三角形的顶角测出，该顶角等于被测量星星的视角差距。

所述障碍物为截面呈圆形的横杆，一观看点与被测量星星所形成的直线往横杆的另一侧边方向平移横杆截面直径的距离，并与另一观看点与被测量星星所形成的直线相交成小三角形，小三角形的顶角等于被测量星星的视角差距。

三角视差法是最古老的，同时也是最准确的测量星星距离的方法。它是建立在三角视差的基础上，只要使用得适当合理就可以把星球距离分别出来，三角形的计算一定要取得三条直线才能计算出视差距，现在的测量方法只有一条直线，是用不同时间测量的同一条直线合并而成的三角形，所以不能准确地计算出星球的距离。只要利用两条直线可以合成一条直线的特性，只要在两条直线之间加设障碍不让两条直线合并，它的一端连接另一端就会展开形成了三角形，只要在高空设一条固定的障碍线，在地面设两个点同时向星星观测，由于有高空中设置的障碍线，地面的两个点就不能重叠，展开一段距离形成了在同一时间内，有三条边长的三角形。

利用三角形的规律，沿着一条边线平行地切去一部份，三角形的三个内角的角度是不变的，沿着一条边线平行地切去障碍物的直径长度，剩下了地面至障碍线的小三角形，地面至障碍线的小三角形长度可以准确地丈量，就可以准确地计算出星星的视差距，有了准确的视差距，用三角视差法是最古老的，同时也是最准确的测量星星距离的方法。就可准确地计算出星星的实际距离了，恒星的距离每次测量都不会有大的误差了，同一时间同一地点形成的三角形是最准确的测量方法，是最经得起考验的测量方法，可以适用任何种类的星星找到视差距最小的星星位置就是人类能看到的宇宙最大尺度。

本发明可在当晚即时准确计算出星球的实际距离，并登记入册，作为航天空间探索必须的数据，免除6个月后对星星分辨的麻烦。原理是利用上空障碍物对视线的阻挡，使观看点之间形成视角差距，并以地球的半径为基数，算得1秒角差距，然后算出星星到地心的距离。

宇宙航天空间探索必须要了解星球的距离，按科技能力来决定探索方向，只要准确的测量出恒星的实际距离，宇宙航天空间探索就会有新的发展，利用本发明介绍的星球距离的测量方法(障碍式测量方法)，可以快速地把星星的距离测量出来，并且要利用地月星动仪根据地球每天在太阳系的所在位置记录，就成了人类能见范围的宇宙模型，人类向任何方向观测能见距离都是一样的，造出的宇宙模型就会成圆球形，有待科技发展开发利用。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1中A处放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

一种星球距离的测量方法，包括上空中固定的障碍物，通过地面上位于同一南北指向线上的两个观看点，分别从障碍物的两侧边与被测量星星对准成一直线观看，两直线在被测量星星处相交，形成的角为被测量星星的视角差距；以地球的半径作为基数，推算出1秒角差距＝360*60*60/6.2832*6350千米＝1.309.778.457千米≈8.732个天文单位，最后将1秒角差距除以视角差距得出被测量星星到地心的距离。障碍物为截面呈圆形的横杆，一观看点与被测量星星所形成的直线往横杆的另一侧边方向平移横杆截面直径的距离，并与另一观看点与被测量星星所形成的直线相交成小三角形，小三角形的顶角等于被测量星星的视角差距。

根据上述星球距离的测量方法，设计出量星尺测量仪，参见图1、图2，该测量仪包括角度可调的天文望远用探头，探头沿南北指向线5方向活动设置，上方横向设置有轴面呈圆形的横杆1，横杆端部固定设置在南北指向线旁侧的建筑物2上。探头通过小车6设置在一南北指向的导轨10上。探头包括同在一条南北指向线上的第一探头11和第二探头3，第一探头通过第一铰座9设置在小车6上，第二探头通过第二铰座7设置在微调装置上，微调装置与小车相接。第二探头3与第一探头11的最小距离等于横杆1直径D。微调装置包括设置有调节旋钮8.1的丝杆8，通过定位座4设置在小车6上，并与第二铰座7螺纹连接。

结合星球距离的测量方法和量星尺测量仪举例说明测量原理：

测量星星距离时，第一探头从横杆的边缘对准被测星星12成了一条直线a，这条直线的长度是无限长的，横杆就成了固定在半空中的坐标。解决了测量被测星星时空中没有固定点的难题，然后，通过转动微调装置的调节旋钮将第二探头微调移出横杆直径范围外，并同时从横杆的另一边缘对准星星，就成了另一条直线b，这条直线与第一条直线a交接并形成一定的张角α。星星的距离远，扩张的角度就小，星星的距离近，扩张的角度就大，加上两个探头之间的距离的一条直线，用显示屏幕显示出来就成一个三角形。

利用三角形的规律，沿着一条边线平行地切去一部份，三角形的三个内角的角度是不变的，由于屏幕上三角形的底线长度有横杆直径的长度D，必须减去才是探头微调的水平移动的长度L，所以要沿三角型的一条边线减去横杆的直径，就留下了小三角形，小三角形的张角β，这样两个三角形的角度都是一样的(α＝β)，就可以把一个长三角形缩小成一个小三角形，三角形的三条弦都在横杆之下，长度就可以准确地测量计算出来了，三角形中的小角度就是被测量星星的视角差距。图2中B箭头为第二探头平移方向，C箭头为第一、第二探头的角度调整范围。

其中，在遍布星星的夜空先把星星分成两大类，一类是全年都可以看见的星星称为恒星，另一类星星只有按季节性定期出现，在空中保留一段时间又会定时消失的星星现暂时命名为期星，恒星全年都能看见每天都可以测量距离，期星只有在季节性出现要选择测量距离的时间，是在这颗星星从出现到消灭总天数的中间日，赤道是地球上最好的测量地点，当星星与赤道成直角时，是这颗星星距离地球最近的时段，地球的自西向东自转每颗星星都会在晚上不同时段，进入测量区被星球距离测量仪测量视角差距。

由于子午线上的平直导轨，实际是地球表面的大弧形线，所以三角形的底线就要用地球的半径作为基数，用秒差距这种最古老的，同时也是最准确的测量星星距离的方法(它是建立在三角视差的基础上的，以地球的子午线平均半径，地球上任何位置都是与地球的中心点垂直)。

用此方法算得，1秒角差距＝360*60*60/6.2832*6350千米＝1.309.778.457千米＝约8.732个天文单位；也就是说，所测星星到地心的距离＝1秒角差距/视角差距β。

星星的视差越大，则其距离地球就越近。反之，星星的视差越小，离地球就越远。因有了固定在半空的横杆作为坐标，可以即时测量出星星的秒差距，以地球的半径为基数更有依据，可以分别出在地球周围和地球同步运行的星星的实际距离，用这方法可以测量天空中任何种类的星星。找出定期出现最近距离的星星就是太阳系的外围，就可以计算出太阳系的尺度，就可以把人类能见范围的宇宙模型造出来了，有助航天空间探索，对太阳系以外的星星探索，要根据地球运行到离该星星最近的位置，进行发射飞行器要等到一年后，地球回到同样位置飞行器才能回来地球。

要测量恒星距离可以利用角度位置不断变化的星星，这些星星有出现到消失的过程，按照地球的导轨直径根据星星从出现到消失的天数，地球在地球导轨上每天行走0.9856度，就可以计算出地球在导轨上行走了多少角度，再同三角测量法以地球导轨作三角型的底线长度，就可以计算出这类星星最近和最远的大约距离，这类星星在地球上能够看见的天数不会超过182天，恒星是全年都能够看见所以是太阳系的漩涡中的星星，恒星距离地球不会超过太阳系的漩涡外的星星。

上述方法就有如在晚上观察天上的星星，如果上空有一条竹竿或者电线都可以挡住人的视线，看不见一颗星星，只要把头向左右摆动，就可以从障碍物的两侧看见星星，其实头部的左右摆动的过程，人的视线与星星已经形成了一个三角形，头部的左右摆动的距离与障碍物的大小和星星的距离都有联系，根据利用人类观看景物时视觉神经的反应，这一个日常能见的现象，就可以创新改进现在的测量方法，用同样的三角视差测量法，用同样的计算方式，会得到完全不同的测量效果，解决了天文学星球距离测量的种种难题。

Claims

1.一种星球距离的测量方法，包括上空中固定的障碍物，其特征是通过地面上位于同一南北指向线上的两个观看点，分别从障碍物的两侧边与被测量星星对准成一直线观看，两直线在被测量星星处相交，形成的角为被测量星星的视角差距；以地球的半径作为基数，推算出1秒角差距＝360*60*60/6.2832*6350千米＝1.309.778.457千米≈8.732个天文单位，最后将1秒角差距除以视角差距得出被测量星星到地心的距离。

2.根据权利要求1所述星球距离的测量方法，其特征是将一观看点与被测量星星所形成的直线往障碍物的另一侧边方向平移，并与另一观看点与被测量星星所形成的直线相交成小三角形，小三角形的顶角等于被测量星星的视角差距。

3.根据权利要求1所述星球距离的测量方法，其特征是所述障碍物为截面呈圆形的横杆，一观看点与被测量星星所形成的直线往横杆的另一侧边方向平移横杆截面直径的距离，并与另一观看点与被测量星星所形成的直线相交成小三角形，小三角形的顶角等于被测量星星的视角差距。