دستگاه مختصات استوایی
همان گونه که ذکر شد در دستگاه مختصات قطبی همه چیز مربوط به مکان ناظر میباشد بنابراین یک سیستم مرجع برای تمام ناظران بر روی زمین محسوب نمیشود. برای حل این مسئله لازم است دستگاهی جامعتر طرحریزی شود.
دایرهی مرجعِ مورد نیاز باید یک دایرهی ثابت برای همه جای زمین باشد که مناسبترین دایره، همان دایرهی استوای سماوی است.
دستگاه مختصات استوایی:
دایرهی مرجع در این دستگاه، همان گونه که ذکر شد، استوای سماوی است. این دستگاه به دلیل انتخاب کرهی زمین به عنوان مرکز مختصات، «دستگاه زمین مرکزی» نیز نامیده میشود.
قبل از توضیح این دستگاه نیز لازم است چند تعریف جدید ارایه دهیم:
دوایر ساعتی: صفحاتی هستند که از محور عالم گذشته و بر روی کرهی سماوی دوایری را به وجود آورند.
زاویهی ساعتی: نصفالنهار محل و نصفالنهار ستاره با هم زاویهای میسازند که به آن زاویهی ساعتی گویند که در جهت غرب و از زاویهی ساعتی نصفالنهار محل اندازه گیری میشود و مقدار آن از ۰ تا ۲۴ و با واحد ساعت بیان میشود.
اعتدال بهاری و پاییزی: از برخورد دایرهالبروج با استوای سماوی دو نقطه به دست میآید. به نقطهای که خورشید در اول بهار در آنجا قرار دارد، نقطهی «اعتدال بهاری» گویند و به دیگری که خورشید در اول پاییز در آنجا قرار میگیرد «اعتدال پاییزی» گویند. نقطهی اعتدال بهاری را با $\gamma$ و اعتدال پاییزی را با $\gamma\acute{}$ نشان میدهند.
انقلاب تابستانی و زمستانی: به محل خورشید در روز اول تابستان که بیشترین فاصله را با قطب جنوب سماوی دارد «انقلاب تابستانی» و به محل آن در روز اول زمستان که بیشترین فاصله را با قطب شمال سماوی دارد «انقلاب زمستانی» گویند.
نقطهی انقلاب تابستانی را با $\delta$ و انقلاب زمستانی را با $\delta\acute{}$ نشان میدهند.
مختصههای دستگاه مختصات استوایی:
مِیل: فاصلهی ستاره تا صفحهی استوا و بر حسب درجه است که مبدا آن صفحهی استوا محسوب میشود و مقدار آن بین ۹۰ تا ۹۰- تغییر میکند.
مقدار میل در نیمکرهی شمالی سماوی، مثبت و در نیمکرهی جنوبی سماوی منفی است. و زاویهی میل را با «Declination» یا «Dec» نشان میدهند.
در واقع زاویهی میل برای هر ستارهای در هر مکان و زمانی ثابت است زیرا فاصلهی زاویهایِ مدار ستاره تا استوای سماوی است؛ در حالی که ستاره بر روی مدار ثابتی در طول شبانه روز حرکت میکند.
زاویهی بُعد: قوسی از استوای سماوی است که از محل نقطهی اعتدال بهاری شروع و در جهت عکس حرکت عقربههای ساعت به محل تلاقی نیمدایرهی ساعتی ستاره و استوای سماوی ختم میشود.
زاویهی بعد را با «Right Ascension» یا به اختصار با «R. A» و یا $\alpha$ نشان میدهند و مقدار آن همانند زاویهی ساعتی بر حسب ساعت و از ۰ تا ۲۴ نشان داده میشود.
با توضیحاتی که داده شد میتوان نتیجه گرفت که میل خورشید در انقلاب تابستانی ۲۳٫۵، در انقلاب زمستانی ۲۳٫۵- و در اعتدالین صفر میباشد و بُعد آن در اعتدال بهاری صفر، در انقلاب تابستانی ۶، در اعتدال پاییزی ۱۲ و در انقلاب زمستانی ۱۸ است.
فاصلهی قطبی: متمم میل ستاره بر روی دایرهی ساعتی را گویند.
مهمترین ویژگی این سیستم مختصات، ثابت بودن آن در مکانها و زمانهای متفاوت بر روی زمین است و بنابراین میتواند در هر نقطه روی زمین مورد استفاده قرار گیرد. البته اگر ناظر در خارج از کره زمین باشد مولفههای این سیستم برای او قابل استفاده نخواهد بود.
مهمترین نقص این سیستم ناشی از رقص محوری زمین است که در طول زمانهای بسیار زیاد تغییرات اندکی در مختصات روی میدهد که البته آن نیز با تهیه جداول مخصوص قابل اصلاح است.