برای شناخت بهتر آسمان باید از کره زمین آغاز کنیم. اولین نکته ای که در رصد آسمان شب باید به آن دقت کنید، مشخص کردن دقیق منطقه ای است (بر روی کره زمین) که در آن قرار دارید. همانطور که گفته شد، ستارگان و صورت های فلکی قابل رصد در نیمکره شمالی با نیمکره جنوبی کاملاً متفاوت است.

اگر شما فرضاً در نیمکره شمالی کره زمین قرار دارید مرحله بعد مشخص کردن عرض جغرافیایی منطقه ای است که در آن قصد رصد آسمان شب را دارید. حالا که مکان شما از نظر طول و عرض جغرافیایی بر روی کره زمین مشخص شد، به سراغ آسمان می رویم.

برای یادگیری آسان تر و شناخت بهتر آسمان شب، توافقی صورت گرفته مبنی بر اینکه همه ستارگان را بر سطح داخلی دایره ای به شعاع بی نهایت در فضا تصور می كنیم و آن را "دایره آسمان" می نامیم. به بیان دیگر، دایره ای با شعاع بی نهایت در اطراف زمین تصور کنید که ستاره ها بر سطح آن چسبیده باشند. ما بر سطح بیرونی كره زمین زندگی می كنیم و ستارگان را چنان می بینیم كه بر سطح داخلی كره آسمان چسبیده اند. كره آسمان و كره زمین متحدالمركز اند و كره آسمان بی نهایت بزرگتر از کره زمین است. این دو كره نه تنها مركزی مشترك بلكه محوری مشترك و صفحه استوایی مشترك دارند. با دیدن تصویر زیر به راحتی می توانید كره آسمان را تصور كنید.

نقطه تقاطع قطب شمال با كره آسمان را شمال سماوی و نقطه تقاطع قطب جنوب با كره آسمان را جنوب سماوی می گویند. استوای آسمان ادامه استوای زمین است كه هر دو بر یك صفحه وهم مركز اند با این تفاوت كه استوای سماوی شعاعی بی نهایت دارد. حالا اگر محور زمین را فراتر از قطب های شمال و جنوب زمین ادامه دهیم، محور عالم یا "محور آسمان" را ساخته ایم.

در این مرحله می خواهیم جایگاه ستاره ای که در آسمان می بینیم را مشخص کنیم. خوب است بدانید هر ستاره ای كه در آسمان می بینیم جایگاه مشخصی دارد. مكان هر ستاره با یك جفت عدد كه مختص به آن ستاره است مشخص می شود. روش یافتن هر ستاره مشخص در آسمان و نحوه تشخیص آن شبیه روش تعیین موضع بر روی زمین است. اعدادی كه مكان را بر روی زمین مشخص می كنند طول و عرض جغرافیایی هستند و اعدادی كه محل هر ستاره یا جرم سماوی را مشخص می كنند عدد "بعد" و "میل" آن جرم است. مدارت میل كره آسمان ، همان مدارات عرض جغرافیایی هستند که به موازات استوای سماوی، هم مركز ولی غیراندازه کشیده شده اند و مدارات بعد در آسمان هم راستای نصف النهار های طول جغرافیایی زمین کشیده شده اند.

باید بدانید که بعد و میل هر ستاره عددی ثابت است و بستگی به زمان و مكان خاص ندارد ولی ما می خواهیم با مختصاتی آشنا شویم كه یافتن ستاره ها را در مكان و زمان خاص برای ما آسان تر كند، به این مختصات سمت و ارتفاع می گویند. سمت و ارتفاع یك جرم آسمانی در زمان و مكان خاص بیان می شود كه در آن دایره افق (مرز بین زمین و آسمان در دور دست)  و سمت الرأس (نقطه‌ای فرضی در آسمان كه درست بالای سر ناظر قرار می‌گیرد) اهمیت ویژه ای دارد.

به این ترتیب با این مختصات هر جرمی در مكان و زمان متفاوت، مختصات متفاوتی خواهد داشت. در این مختصات ارتفاع هر جرم از نقطه افق همان منطقه در نظر گرفته می شود. بدین ترتیب اگر ستاره ای در حال طلوع یا غروب باشد ارتفاعش نزدیک صفر و اگر در بالای سر (سمت الرأس) باشد ارتفاع آن 90 درجه خواهد بود.

سمت هر جرم، نسبت به شمال آن منطقه سنجیده می شود. به این ترتیب كه اگر از شمال آن منطقه خطی دایره وار به سمت شرق، جنوب، غرب و سپس شمال بكشیم، دایره ای 360 درجه به وجود می آید كه نقطه صفر شمال آن منطقه، شرق 90 درجه، جنوب 180درجه، غرب 270 درجه و 360 درجه مجدداً نقطه شمال را نشان می دهد. در نتیجه اگر به سمت شرق بایستیم سمت ما 90 درجه است.

برای شروع مشاهده ستارگان، به چیزی بیش از چشمانمان احتیاج نداریم. اولین گزینه برای رصد آسمان شب، ستاره شمالگان است. حتماً درباره ستاره قطبی یا ستاره شمالگان مطالبی خوانده یا شنیده اید و می دانید که این ستاره در نیم کره شمالی از اهمیت ویژه ای برخوردار است به دلیل آنکه تنها ستاره ای است که جهت شمال را نشان می دهد. در حقیقت در امتداد محور عالم كه خطی است فرضی، به نقطه ای می رسیم كه ستاره قطبی قرار دارد. ستاره ی قطبی دقیقاً در نقطه ای واقع شده است كه شمال محور عالم از آنجا می گذرد كه به آن قطب شمال سماوی گفته می‌شود. تشخیص ستاره قطبی در آسمان بسیار ساده است، کافی است کمی تأمل داشته باشید و مقاله بعدی ما را مطالعه نمایید.