Za potpuno razumevanje kretanja nebeskih tela po noćnom ili dnevnom nebu potrebno je upoznati se sa pojmom nebeske sfere i zamišljenim linijama koje projektujemo na tu sferu i koje nam pomažu u opisivanju kretanja nebeskih tela.

Nebeska sfera nije ništa drugo nego zamišljena sfera koja u svom centru sadrži planetu Zemlju ili slobodno možemo reći da se u centru nalazimo mi kao posmatrači i gde je upravo taj naš položaj od velikog značaja za ono što možemo videti na nebu.

Na početku je bitno pomenuti da se Zemlja rotira oko svoje ose od zapada prema istoku, pa nam se zato čini da se objekti poput zvezda kreću po nebeskoj sferi od istoka prema zapadu. Razlog tome je taj što za nas zvezde uvek imaju isti položaj pa nam deluju kao prikucane za sferu i zajedno sa njom se i kreću. Ukratko, previše su udaljene da bi primetili njihovo kretanje.

Elementi nebeske sfere su:

Zenit i nadir

Nebeski ekvator

Ekliptika

Nebeski meridijan

Horizont

Severni i južni nebeski pol

Za nas kao posmatrače u središtu nebeske sfere veoma je bitna tačka tačno iznad naše glave koju nazivamo zenit, dok je njoj suprotna tačka nadir. Zenit je bitan jer je sadrži nebeski meridijan, a koji je dalje bitan za snalaženje u mesnom ekvatornom koordinatnom sistemu kao i za određivanje trenutka kulminacije objekata na nebu o čemu će kasnije biti više reči.

Potrebno je da se kratko osvrnemo na neke linije koje smo postavili na Zemlji ili koje imamo na, recimo, svakom globusu koji se nalazi u nečijoj sobi ili školskoj učionici.

Svi smo upoznati sa koordinatama na Zemlji u vidu geografskih dužina i širina. Geografska dužina se računa po paralelama od kojih je najveća ekvator i koje se dalje sužavaju prema zemljinim polovima, gde su poslednje paralele ustvari tačke na polovima. Geografska širina se meri po meridijanima, odnosno velikim krugovima koji sadrže tačke na severnom i južnom polu i koji su istih prečnika. Svi meridijani su istih prečnika koji iznosi nešto preko 19 000 km, ali da ne proveravam tačnu vrednost jer nije od značaja za nebesku sferu.

Sada kada smo pomenuli ove linije potrebno je u mislima da ih projektujemo na nebesku sferu tako što kada projektujemo Zemljin ekvator dobijemo nebeski ekvator koji je normalan na zemljinu osu, zatim kada projektujemo meridijane dobijemo deklinacione krugove na nebeskoj sferi itd.

Zemljina osa spaja južni i severni zemljin pola, ali kada tu osu produžimo do nebeske sfere dobićemo svetsku osu koja sadrži južni i severni nebeski pol, a to su još dve vrlo bitne tačke na nebeskoj sferi.

Posmatrač se nalazi u ravni koju nazivamo ravan horizonta koja na nebeskoj sferi predstavlja krug koji preseca nebesku sferu na mestu dodira Zemlje i nebeske sfere i deli nebesku sferu na njen vidljiv i nama nevidljiv deo sa našeg mesta posmatranja. Na horizontu su nam bitne četiri tačke a to su severna, južna, istočna i zapadna tačka.

Dve pomenute tačke, odnosno severni i južni nebeski pol, zatim zenit, kao i severnu i južnu tačku na horizontu sadrži još jedna zamišljena linija koji nazivamo nebeski meridijan i on je poseban za svakog posmatrača na Zemlji jer sadrži zenit koji se nalazi iznad glave određenog posmatrača.

Još jedan deo nebeske sfere koji je za nas bitan je ekliptika, odnosno putanja po kojoj se

prividno kreće Sunce po nebeskoj sferi ili jednostavno to je ravan po kojoj se Zemlja okreće oko Sunca.

Sada kada smo se upoznali sa osnovim elementima nebeske sfere potrebno je znati da uzajamni odnosi ovih elemenata opisuju mnogo toga u našem svakodnevnom životu, kao i tokom posmatranja neba.

U tačkama preseka nebeskog ekvatora i ekliptike se nalaze dve tačke koje nazivamo gama i omega tačke. Gama tačka se nalazi u sazvežđu Ribe i kada Sunce tokom kretanja po ekliptici na uzlaznoj putanji svojim centrom preseče nebeski ekvator počinje proleće na severnoj polulopi, dok istovremeno na južnoj počinje jesen. Kada Sunce na silaznoj putanji po ekliptici ponovo preseče nebeski ekvator, ovoga puta u sazvežđu Devica, na severnoj polulopti počinje jesen, a istovremeno na južnoj počinje proleće.

Kada na ekliptici Sunce zauzme najviši položaj ne nebu u odnosu na nebeski ekvator počinje leto, a kada zauzme najniži počinje zima na severnoj zemljinoj polulopti. Tada je Sunce u zenitu za stanovnike Zemlje koji se nalaze na južnom ili severnom povratniku, odnosno na paralelama udaljenim od ekvatora 23° 26′ 22”, zavisno od toga da li počinje zima ili leto.

Nebeski meridijan je bitan za nas, kao što je gore pomenuto, jer sadrži tačku horizonta iznad nas. Kada posmatramo nebeski meridijan on deli pre podne od popodneva. Kada Sunce od istoka prema zapadu preseče ovaj meridijan prelazimo iz dela dana koga nazivano pre podne (ante meridian – AM) u deo dana koji nazivamo posle podne (post meridian – PM). Astronomsko podne se razlikuje od našeg montiranog zemaljskog za određeno vreme. Ovo montiranje je potrebno radi jednostavnijeg računanja vremena jer Sunce ne preseca nebeski meridijan u isto vreme za stanovnike Subotice, Novog Sada, Beograda, Kragujevca ili  Niša. Računanje posebnih vremena za svaki grad bi bilo previše komlikovano u svakodnevnom životu.

Ako želite da znate kada Sunce preseca vaš nebeski meridijan možete instalirati aplikaciju Sunrise Sunset. Preko ove aplikacije možete dobiti još puno korisnih informacija.

Od našeg položaja na Zemlji zavisi koje ćemo objekte posmatrati na nebu, kao i koja sazvežđa možemo videti, ali o tome će više reči biti u nekom narednom tekstu, kao i o deklinaciji (i gore pomenutih deklinacionih krugova), rektascenziji, časovnom uglu…

Takođe biće reći i o kretanju zvezda, planeta, Sunca i Meseca po nebeskoj sferi, kao i i pojasu zodijaka koji zauzima određenu površinu na ovoj sferi.