Himinhvolfshnitakerfi

Himinhvolfshnitakerfi eru þau hnitakerfi sem notuð eru til að staðsetja fyrirbæri á himinhvolfinu og samsvara hnatthnitakerfum sem lýsa staðsetningu á jörðu. Himinhvolfið er ímynduð kúluskel sammiðja jörðinni í mikilli fjarlægð. Nokkur mismunandi hnitakerfi eru notuð en algengast er miðbaugskerfið. Kúluhornafræði kemur að miklum notum við útreikninga þó hún sé ekki nauðsynleg fyrir grundvallarskilning á hnitakerfunum. Áður fyrr var skilningur á þessum hnitakerfum gríðarlega mikilvægur sjóförum til þess að reikna út staðsetningu og fjarlægðir.

Helstu hnitakerfi

miðbaugskerfið

sjónbaugskerfið

sólbaugskerfið

vetrarbaugskerfið

Helstu hugtök

Hér sést á sjóndeildarhringur (local horizon), hvirfilpunktur (zenith), ilpunktur (nadir) og suður- og norðurpóll himinhvelsins. Rauða línan gefur til kynna hvernig sjónbaugslengd er fundinn, talið er í gráðum frá norðri í austur. Græna línan er hluti af stórbaug sem er hornréttur á sjóndeildarhringinn og fer í gegnum stjörnunna og hvirfilpunktinn, hún gefur til kynna breidd eða hæð stjörnunnar.

Sjóndeildarhringur er ímyndaður stórbaugur á himinhvolfinu sem skilur að jörðina og himininn. Þá er átt við sannan sjóndeildarhring, þ.e. menn verða að ímynda sér að engin fjöll skerði sýn þeirra. Þetta er grundvöllur sjónbaugskerfisins og af því ljóst að staðsetning athugandans skiptir máli. Það geta fylgt því töluverðir reikningar að færa hnit stjörnu á milli staða, sérstaklega ef um mismunandi tíma athugunar er að ræða.

Hvirfilpunktur (e. zenith) er sá punktur sem er beint fyrir ofan athugandan, beint fyrir neðan hann er svo ilpunktur (e. nadir). Staðsetning er gefin með lengd og breidd eins og í hnatthnitakerfi, en í stað breiddar er stundum talað um hæð. Hnitin eru gefin í gráðum eða klukkustundum eftir því hvaða kerfi er notað, en það er auðvelt að breyta á milli. Í einni klukkustund eru fimmtán gráður (360°/24 = 15°).

Miðbaugur himins (sem sést ekki á mynd) er stórbaugur á himinhvelinu sem er samsíða miðbaug jarðar. Hann afmarkar þann flöt sem liggur til grundvallar miðbaugskerfisins. Í miðbaugskerfinu er ekki talið frá norðri heldur vorpunkti himins til austurs. Hæðin eða miðbaugsbreiddin er stórbaugur sem er hornréttur á miðbaug himins og fer í gegnum stjörnunna og norðurpunkt himins. Norður- og suðurpunktar himins samsvara norður- og suðurpól jarðar, þ.e. ef lína er dregin í gegnum póla jarðar skerast þeir himinkúluna í norður- og suðurpunkti himins.