Astronomski zemljevid, kateri koli kartografski prikaz zvezd, galaksij ali površin planetov in Lune. Sodobni tovrstni zemljevidi temeljijo na koordinatnem sistemu, ki je analogen zemljepisni širini in dolžini. V večini primerov so sodobni zemljevidi sestavljeni iz fotografskih opazovanj, ki so bila narejena bodisi z zemeljsko opremo bodisi z instrumenti, ki so bili na krovu vesoljska plovila.
Narava in pomen
Svetlejše zvezde in zvezdaste skupine vadijoči opazovalec zlahka prepozna. Precej številčnejša nebesna telesa je mogoče najti in prepoznati le s pomočjo astronomskih zemljevidov, katalogov in ponekod almanahov.
Prve astronomske karte, globusi in risbe, pogosto okrašene s fantastičnimi figurami, so upodabljale ozvezdja, prepoznavne skupine svetlih zvezd, znane po domišljijsko izbranih imenih, ki so bila dolga stoletja človeku v veselje in zanesljiva pomoč pri plovbi. V več kraljevih egiptovskih grobnicah iz 2. tisočletja pred našim štetjem so slike konstelacijskih figur, vendar jih ni mogoče šteti za natančne zemljevide. Klasični grški astronomi so uporabljali zemljevide in globuse; na žalost nobenega primera ne preživi. Številni majhni kovinski nebesni globusi islamskih izdelovalcev 11. stoletja naprej so ostali. Prve tiskane planisfere (upodobitve nebesne krogle na ravni površini) so bile izdelane leta 1515, približno istočasno pa so se pojavili tudi natisnjeni nebesni globusi.
Teleskopska astronomija se je začela leta 1609, do konca 17. stoletja pa je pri kartiranju zvezd uporabljal teleskop. V zadnjem delu 19. stoletja je fotografija dala močan zagon natančnemu oblikovanju grafikonov, ki je vrhunec doživel v petdesetih letih prejšnjega stoletja v publikaciji National Geographic Society - Palomar Observatory Sky Survey, upodobitvi dela neba, vidnega iz observatorija Palomar v Kaliforniji.
Številni sodobni zemljevidi, ki jih uporabljajo ljubiteljski in profesionalni opazovalci neba, prikazujejo zvezde, temne meglice, ki zakrivajo prah, in svetle meglice (množice tenke, žareče snovi). Specializirani zemljevidi prikazujejo vire radia, sevanje infrardečega sevanja in kvazizvezdne predmete z zelo velikimi rdečimi premiki (spektralne črte so zamaknjene v smeri daljših valovnih dolžin) in zelo majhne slike. Astronomi 20. stoletja so celotno nebo razdelili na 88 območij ali ozvezdij; ta mednarodni sistem kodificira poimenovanje zvezd in zvezdnih vzorcev, ki so se začeli že v prazgodovini. Prvotno so samo najsvetlejše zvezde in najbolj vidni vzorci dobili imena, verjetno glede na dejanski videz konfiguracij. Od 16. stoletja naprej so navigatorji in astronomi postopoma zapolnili vsa območja, ki so jih starodavni prebivalci ostajali nepriznani.
Nebesna sfera
Nobenemu opazovalcu, starodavnemu ali modernemu, se nočno nebo zdi kot polobla, ki počiva na obzorju. Posledično so najpreprostejši opisi zvezdnih vzorcev in gibi nebeških teles predstavljeni na površini krogle.
Vsakodnevno vrtenje Zemlje na svoji osi proti vzhodu ustvarja očitno dnevno vrtenje zvezdne krogle proti zahodu. Tako se zdi, da se zvezde vrtijo okoli severnega ali južnega nebesnega pola, projekcija v vesolje lastnih Zemljinih polov. Enako oddaljen od obeh polov je nebesni ekvator; ta velik krog je projekcija v vesolje Ekvatorja.
Tu je ilustrirana nebesna krogla, gledano z neke srednje severne širine. Del neba, ki meji na nebesni pol, je vedno viden (zasenčeno območje na diagramu), enako območje okoli nasprotnega pola pa je vedno nevidno pod obzorjem; zdi se, da se preostala nebesna krogla vsak dan dviga in nastavlja. Pri kateri koli drugi zemljepisni širini bo določen del neba, ki je viden ali neviden, drugačen, diagram pa mora biti narisan. Opazovalec, ki se nahaja na Zemljinem severnem polu, je lahko opazoval le zvezde severne nebesne poloble. Opazovalec na Ekvatorju pa bi lahko videl celotno nebesno sfero, ko ga dnevno gibanje Zemlje nosi naokoli.
Poleg očitnega vsakodnevnega gibanja okoli Zemlje, Sonca, Lune in planetov osončja imajo svoje gibe glede na zvezdno sfero. Ker sončni sijaj zasenči zvezde iz ozadja, je minilo veliko stoletij, preden so opazovalci odkrili natančno pot Sonca skozi ozvezdja, ki jih danes imenujemo znaki zodiaka. Velik krog zodiaka, ki ga Sonce izsledi na svojem letnem krogu, je ekliptika (tako imenovana zato, ker se lahko pojavijo mrki, ko jo preide Luna).
Če gledamo iz vesolja, se Zemlja počasi vrti okoli Sonca v fiksni ravnini, ekliptični ravnini. Črta, pravokotna na to ravnino, določa ekliptični pol in ni pomembno, ali je ta črta projicirana v vesolje z Zemlje ali s Sonca. Pomembno je le smer, saj je nebo tako daleč, da mora ekliptični pol padati na edinstveno točko na nebesni krogli.
Glavni planeti v osončju se vrtijo okoli Sonca v skoraj isti ravnini kot Zemljina orbita, zato se bodo njihovi premiki projicirali na nebesno kroglo skoraj, vendar redko točno, na ekliptiko. Lunova orbita je nagnjena za približno pet stopinj od te ravnine, zato njen položaj na nebu odstopa od ekliptike več kot na drugih planetih.
Ker zaslepljujoča sončna svetloba blokira nekatere zvezde od pogleda, so določena ozvezdja, ki jih lahko vidimo, odvisna od položaja Zemlje v njeni orbiti - torej od navideznega kraja Sonca. Zvezde, vidne ob polnoči, se bodo premikale proti zahodu za približno eno stopnjo vsako zaporedno polnočjo, ko Sonce napreduje v svojem navideznem gibanju proti vzhodu. Zvezde, vidne v septembru ob polnoči, bodo 180 dni pozneje marca zakrile bleščeče nedeljsko sonce.
Zakaj se ekliptični in nebesni ekvator srečata pod kotom 23,44 °, je nepojasnjena skrivnost, ki izvira iz pretekle Zemlje. Kot se postopoma spreminja zaradi majhnih količin zaradi gravitacijskih motenj na Zemlji zaradi Lune in planeta. Ekliptična ravnina je sorazmerno stabilna, vendar se ekvatorialna ravnina nenehno premika, ko se Zemljina vrtenja osi spreminja v prostor. Za zaporednimi položaji nebesnih polov sledimo velike kroge na nebu z obdobjem približno 26.000 let. Ta pojav, znan kot precesija enakonočij, povzroči, da vrsta različnih zvezd po vrsti postane pol-zvezda. Polaris, sedanja pol zvezda, bo najbližje severnemu nebesnemu polu približno leta 2100 ce. V času, ko so bile piramide zgrajene, je Thuban v ozvezdju Draco služil kot zvezda pol, čez približno 12.000 let pa bo prva severna zvezda Vega blizu severnega nebesnega pola. Precesija naredi tudi koordinatne sisteme na natančnih zemljevidih zvezd, ki se uporabljajo samo za določeno epoho.
Nebesni koordinatni sistemi
Obzorni sistem
Preprost sistem altazimuta, ki je odvisen od določenega kraja, določa položaje glede na višino (kotna višina od ravnine obzorja) in azimut (kot v smeri urinega kazalca okoli obzorja, ki se običajno začne od severa). Črte enake višine okoli neba se imenujejo almukantarji. Horizontalni sistem je ključnega pomena pri navigaciji in tudi pri zemeljskih geodetskih pregledih. Za preslikavo zvezd pa so veliko bolj primerne koordinate, določene glede na samo nebesno kroglo (na primer ekliptični ali ekvatorialni sistem).
Ekliptični sistem
Nebesna dolžina in širina sta določeni glede na ekliptični in ekliptični polov. Nebesna zemljepisna dolžina se meri proti vzhodu od vzpenjajočega se preseka ekliptike z ekvatorjem, položaja, znanega kot "prva točka Ovna", in kraja Sonca v času dobesednega enakonočja, približno 21. marca. Prva točka Ovna je simboliziran z ovnovimi rogovi (♈).
Za razliko od nebesnega ekvatorja je ekliptika fiksirana med zvezdami; vendar se ekliptična dolžina določene zvezde poveča za 1.396 ° na stoletje zaradi precesijskega gibanja ekvatorja - podobno kot predcestno gibanje otroškega vrha -, ki premakne prvo točko Ovna. Prvih 30 ° vzdolž ekliptike je nominalno označeno kot znak Oven, čeprav se je ta del ekliptike zdaj premaknil naprej v ozvezdje Rib. Ekleptične koordinate so do renesanse prevladovale v zahodni astronomiji. (V nasprotju s tem so kitajski astronomi vedno uporabljali ekvatorialni sistem.) S pojavom nacionalnih navtičnih almanahov je ekvatorialni sistem, ki je bolj primeren za opazovanje in plovbo, pridobil na vzponu.
Ekvatorialni sistem
Na podlagi nebesnega ekvatorja in polov so ekvatorialne koordinate, desni vzpon in deklinacija neposredno analogne zemeljski dolžini in zemljepisni širini. Desni vzpon, merjen proti vzhodu od prve točke Ovna (glej neposredno zgoraj), je ponavadi razdeljen na 24 ur namesto 360 °, s čimer je poudarjeno vedenje krogle. Za določeno leto je treba določiti natančne ekvatorialne položaje, saj precesno gibanje nenehno spreminja izmerjene koordinate.
