При наблюдениях небесных светил нам кажется, что все они находятся на внутренней стороне огромной шаровой поверхности (сферы) и одинаково удалены от нас. Недаром в древности считали, что все звезды расположены на хрустальной сфере. В действительности это не так: звезды движутся в пространстве и расстояния до них различны. Но, поскольку мы все-таки не имеем возможности при непосредственных наблюдениях оценивать различие в расстояниях до небесных светил, мы относим их на одно расстояние и вводим понятие небесной сферы. Небесная сфера – это воображаемая сфера произвольного радиуса, которая позволяет заменить изучение взаимного расположения направлений на светила изучением взаимного расположения точек на сфере (рис. 1). В зависимости от решаемой задачи центр небесной сферы помещают в ту или иную точку.

Рис. 1. Небесная сфера

На небесной сфере рассматривают лишь угловые расстояния. Угловое расстояние между двумя точками сферы – это угол между лучами, исходящими в направлении двух этих точек из глаза наблюдателя. Приняты следующие единицы угловых расстояний:

  • радиан – центральный угол, соответствующий дуге, длина которой равна ее радиусу. В 1 радиане 57°17′45″;
  • градус – центральный угол, соответствующий 1/360 части окружности. Один дуговой градус 1° = 60′, одна дуговая минута 1′ = 60″;
  • час – центральный угол, соответствующий 1/24 части окружности. Так как 360° = 24h, то 1h = 15°, 1h = 60m, 1m = 60s. 1 минута в часовой мере равна 15 дуговым минутам, 1 секунда в часовой мере равна 15 дуговым секундам: 1m = 15′, 1s = 15″.