ฉันจะคำนวณความชอบของวัตถุด้วยกล้องโทรทรรศน์มือสมัครเล่นได้อย่างไร

สมมติว่าผมอยากจะคำนวณเอียงของดาวเทียมจากสุริยุปราคา เป็นไปได้ไหมที่จะทำเช่นนี้กับกล้องดูดาวมือสมัครเล่น? ฉันจะทำยังไงต่อไป?

---

หมายเหตุ: คำตอบที่ดีควรบอกประเภทของกล้องโทรทรรศน์ที่มือสมัครเล่นจะต้องใช้การวัดอะไรที่พวกเขาต้องทำจากนั้นการคำนวณใดที่พวกเขาจะต้องดำเนินการเพื่อให้ได้ความโน้มเอียง (หรือ "การวัดเชิงมุมแบบฉับพลัน วัด ")

สามารถใช้กล้องโทรทรรศน์ใดก็ได้เพื่อให้ข้อมูลที่คุณต้องการ สิ่งแรกที่คุณต้องรู้คือที่ตั้งของสุริยุปราคาซึ่งแตกต่างกันไปตลอดทั้งปี หรือคุณกำลังค้นหาความสัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า?

https://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_equator

ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดคุณจะเริ่มต้นด้วยการค้นหา Declination (D) และ Right Ascension (RA) ของวัตถุที่มีปัญหา คุณไม่จำเป็นต้องมีกล้องดูเพื่อค้นหาสิ่งนี้เว้นแต่คุณจะไม่สามารถมองเห็นวัตถุด้วยตาเปล่า หากกล้องโทรทรรศน์มีขั้วต่อเมานต์และตั้งค่าไว้อย่างเหมาะสม คุณสามารถอ่าน RA และ D จากภูเขา

มิฉะนั้นจะต้องตรีโกณมิติและรู้ว่าคุณอยู่ที่ไหน (อย่างน้อยละติจูดของคุณ)

คุณจะต้องกำหนดระดับความสูงและ Azimuth ของวัตถุ ซึ่งจริงๆแล้วเป็นเพียงทิศทางจากทิศเหนือและมุมจากแนวนอนที่กล้องโทรทรรศน์ของคุณกำลังชี้ คุณสามารถทำเช่นนี้กับเข็มทิศและไม้โปรแทรกเตอร์หรือแม้กระทั่งดวงดาว เมื่อรู้อย่างนี้แล้วคุณสามารถแปลงเป็น RA และ D ด้วยสูตรต่อไปนี้:

$$RA = \arctan(\frac{- sin(Az) \times \cos(Alt)}{\cos(Lat) \times \sin(Alt) - \sin(Lat) \times \cos(Az) \times \cos(Alt)})$$

$$Dec = \arcsin(\sin(Lat) \times \sin(Alt) + \cos(Lat) \times \cos(Alt) \times \cos(Az))$$

You are looking for the inclination to the ecliptic, so you are mostly concerned with the declination. The ecliptic changes in declination throughout the year from 0 at the equinox to +/- 23.5 at the solstice. So your inclination from the ecliptic would be the Declination of your object +/- the Declination of the ecliptic.

You just need a telescope with a "wedge" mount, (ie one for polar coordinates,) and not one which is simply a pan-and-tilt mount like commonly used for cameras. (BUT, it might be more fun to do it with a sextant -- see below.)

With a telescope that has a polar mount, you just need to set it up correctly. That means orienting the base of the mount in the correct north/south direction, and then setting the "wedge" angle to account for your geographic latitude. (Any amateur level scope with a polar mount will have instructions.) When you pan the scope it will sweep celestial lines of equal latitude, and when you tilt the scope it will sweep celestial lines of equal longitude. Point the scope at your target, and read the declination from the scope's mount.

The hardest part is going to be that the satellite will be moving pretty fast, and its orbit is going to have a continuously varying declination. (Unless you target a satellite in a circular, equatorial orbit. :)

Fun with a sextant

It might be easier to "shoot" the satellite with a simple (search for "Davis Mark 15" on ebay) sextant and something called an "artificial horizon." You need any liquid reflecting surface... a swimming pool or kiddie pool might work for shooting a moving satellite. (You can buy a small "artificial horizon" that's a few inches square, but you'll never catch the satellite's reflection in that.) Using the sextant you measure the angle between the satellite and its reflection, also noting the compass direction. Then you crunch a bunch of trigonometry. But this is exactly how you practice astronomical navigation star sighting on land.