В ясную ночь, где бы мы ни находились, нам всегда кажется, что все небесные тела одинаково удалены от нас, словно они расположены на внутренней поверхности какой-то сферы, обычно называемой небесной сферой, в центре которой находится глаз наблюдателя. Видимая небесная сфера - на самом деле иллюзия, и причиной этой иллюзии является неспособность человеческого глаза установить разницу между огромными действительными расстояниями до различных небесных тел.
В течение тысячелетий господствовало мнение, что небесная сфера существует в действительности и является границей, в рамках которой простирается Вселенная. Но в 1837-1839 гг., когда впервые были измерены годичные параллаксы некоторых звезд, было доказано, что звезды находятся на огромных расстояниях от нас, а небесная сфера в сущности является результатом оптического обмана, поскольку эти расстояния различны. Тем не менее понятие небесной сферы сохранилось в астрономии, так как им удобно пользоваться при определении положений небесных тел (по сферическим координатам).
На видимой небесной сфере фактически видны проекции звезд и небесных тел, т. е. те точки, в которых зрительные лучи пронзают сферу. Из-за того, что проекции двух каких-либо звезд расположены близко друг от друга на небесной сфере, нам кажется, что и звезды находятся близко друг от друга, тогда как в пространстве они могут быть разделены колоссальными расстояниями. Как звезды, так и другие небесные тела, находящиеся в пространстве на огромных расстояниях друг от друга и не имеющие ничего общего между собой, на небесной сфере могут казаться расположенными совсем рядом (видимая близость!). В этом отношении исключением являются физические двойные звезды, кратные звезды, звездные скопления (рассеянные и шаровые), звездные ассоциации и др. Отдельные звезды в этих формациях не только видимо близки, но и действительные расстояния между ними не столь велики (в астрономических масштабах).
Обратив взгляд к звездному небу, мы видим бесчисленное множество звезд, хаотично рассеянных в пространстве. В действительности же только около 6 тысяч звезд на небесной сфере можно увидеть невооруженным глазом, а с любой точки земной поверхности в какой-то данный момент - только половину из них.
При более продолжительных регулярных наблюдениях можно заметить, что фигуры, образуемые более яркими звездами, остаются "неизменными" и что вообще вид звездного неба "не изменяется" с течением времени. Возможно, что "неизменность" фигур, которые звезды образуют на небесной сфере, является первым открытием, сделанным человеком еще на заре его сознательной жизни. (В действительности же из-за прецессии вид звездного неба изменяется за период порядка 25 800 лет. Вследствие собственного движения звезд изменяются и контуры созвездий. Но эти изменения происходят настолько медленно, что становятся уловимыми лишь через тысячи лет и не могут быть отмечены в продолжение одной человеческой жизни, если не применять астрономических методов наблюдения. Естественно, здесь не имеются в виду видимые движения Луны, Солнца и планет.)
Еще за несколько тысячелетий до нашей эры те области звездного неба, где более яркие звезды образуют характерные фигуры, были разграничены на отдельные созвездия. Раньше всего, видимо, были разграничены созвездия, которые своими яркими звездами и образуемыми конфигурациями наиболее сильно привлекали внимание. На человека также производило впечатление появление на звездном небе одних и тех же созвездий весной, летом, осенью и зимой. Появление некоторых из этих созвездий было связано (по времени) с хозяйственной деятельностью человека, и поэтому они получали соответствующие названия.
По дошедшим до нас сведениям, разграничение зодиакальных созвездий и большей части созвездий северной небесной полусферы произошло в Египте около 2500 г. до н. э. Но египетские названия созвездий нам не известны. Древние греки восприняли египетское разграничение созвездий, но дали им новые названия. Никто не может сказать, когда это произошло. Отметим, что описывая в "Илиаде" знаменитый щит Ахилла, Гомер называет изображенные на щите богом Гефестом созвездия Большой Медведицы, Волопаса, Ориона, скопления звезд в созвездии Тельца - Плеяды, Гиады так же, как их называют и сейчас.
Решением Международного астрономического союза (MAC) принято, что число созвездий на всей небесной сфере составляет 88, из них 47 были присвоены имена примерно 4500 лет назад. Это Большая Медведица, Малая Медведица, Дракон, Волопас, Телец, Водолей, Козерог, Стрелец, Весы, Дева, Скорпион, Близнецы, Рак, Лев, Овен, Рыбы, Орион, Большой Пес, Заяц, Геркулес, Стрела, Дельфин, Эридан, Кит, Южная Рыба, Южная Корона, Малый Пес, Центавр, Волк, Гидра, Чаша, Ворон, Волосы Вероники, Южный Крест, Малый Конь, Северная Корона, Змееносец, Возничий, Цефей, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Персей, Лира, Лебедь, Орел и Треугольник.
Как видно, большинство названий взято из греческой мифологии. Это число сохранил и древнегреческий астроном Гиппарх (II в. до н. э.) в своем звездном каталоге. Те же созвездия описал и александрийский ученый Клавдий Птолемей (II в. н. э.) в известном труде "Альмагест". Таковы были знания о созвездиях до начала XVII в.
В 1603 г. немецкий астроном Иоганн Байер опубликовал свой звездный атлас, в котором к древним созвездиям добавил еще 11 новых (Павлин, Тукан, Журавль, Феникс, Летучая Рыба, Южная Гидра, Золотая Рыба, Хамелеон, Райская Птица, Южный Треугольник и Индеец). Названия этих созвездий не связаны с мифологией (за исключением Феникса). Большинство из них носит имена реальных и фантастических животных и птиц, что является отражением времени великих географических открытий, когда европейским народам стали известны не знакомые до тех пор острова и страны с их экзотической природой, обычно приукрашенной фантазией путешественников.
В 1690 г. выходит в свет звездный атлас польского астронома Яна Гевелия. В "пустоты" между древними созвездиями Гевелий поместил еще 11 созвездий (Жираф, Муха, Единорог, Голубь, Гончие Псы, Лисичка, Ящерица, Секстант, Малый Лев, Рысь и Щит). Интересно отметить, что, именуя эти созвездия, Гевелий руководствовался весьма оригинальными соображениями. Как он сам объяснял, например, созвездию Рыси он присвоил это имя потому, что в области, которую занимает это созвездие, звезды настолько слабы, что "нужно иметь глаза рыси, чтобы их увидеть и различить". Однако Гевелий очень скромно оценивал свою работу в отношении добавленных им созвездий. Он писал: "Тот, кто недоволен моим выбором, может нарисовать здесь что-то другое, то, что ему нравится, но в любом случае эта большая пустота на небе не должна остаться не заполненной".
Что касается созвездия Гончих Псов, то получилось интересное дополнение к древнему мифу, чего, видимо, Гевелий не имел в виду. В области этого созвездия он нарисовал в своем атласе двух собак, которые в ярости набрасываются на Большую Медведицу. Но Волопас (сын Каллисто) крепко держит их на привязи и оберегает свою мать (Большую Медведицу) от собак, которые могут ее разорвать.
Изучение звездного неба в самой южной части небесной сферы (недоступной для наблюдений в Европе) началось значительно позже. Лишь в 1752 г. французский астроном Никола Луи Лакайль, известный исследователь южного звездного неба, разграничил и назвал 14 созвездий (Скульптор, Печь, Часы, Сетка, Резец, Живописец, Жертвенник, Компас, Насос, Октант, Циркуль, Телескоп, Микроскоп и Столовая Гора). Как видно, в названиях созвездий южной части звездного неба увековечены больше всего приборы и инструменты.
Общее число указанных до сих пор созвездий 83. Оставшиеся пять созвездий - Киль, Корма, Паруса, Змея и Наугольник. Раньше три из них - Киль, Корма и Паруса - образовывали одно большое созвездие Корабль, в котором древние греки олицетворяли мифический корабль аргонавтов, под предводительством Ясона предпринявших поход в далекую Колхиду за золотым руном.
Созвездие Змеи является единственным, расположенным в двух отдельных областях неба. В сущности оно разделено на две части созвездием Змееносца, и, таким образом, получилось интересное сочетание из двух созвездий. В старинных звездных атласах эти созвездия изображались в виде человека (Змееносца), держащего в руках огромную змею.
Впервые обозначение звезд греческими буквами ввел Байер в своем звездном атласе. Самая яркая звезда в любом созвездии обозначалась буквой α (альфа), следующая за ней по убыванию яркости - буквой β (бета), далее - буквой γ (гамма) и т. д. Только в нескольких созвездиях эти обозначения не соответствуют убыванию яркости звезд. В астрономии принято после греческой буквы, обозначающей звезду по яркости, писать (сокращенно - тремя буквами) и название созвездия, которому она принадлежит. Например, Вега обозначается как α Lyr (α из созвездия Лиры, или, короче, α в Лире).

Переменные звездыв отдельных созвездиях обозначаются иначе. Первые девять переменных звезд одного созвездия обозначаются буквами латинского алфавита R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, при этом указывается созвездие, в котором находится переменная звезда, например W Del (W созвездия Дельфина, или W Дельфина). Если в созвездии имеется много переменных звезд, то они после девятой обозначаются уже двумя буквами: RR, RS, ..., RZ, SS, ST, ..., SZ, ..., ZZ. Следующие переменные звезды обозначаются буквами АА, АВ, ..., AZ, ВВ, ВС, ..., QQ, ..., QZ. Используя эти комбинации из двух букв, можно обозначить 334 переменные звезды в каждом созвездии. Для созвездий, имеющих большее количество переменных звезд, любая переменная звезда после 334-й обозначается как V 335, V 336 и т.д. (V - первая буква английского слова variable - переменная). После этих обозначений всегда идет сокращенное (три буквы) название созвездия, которому принадлежит переменная звезда, например: RV Tau (RV созвездия Тельца, или RV Тельца), V 410 Sgr (V 410 созвездия Стрельца, или V 410 Стрельца). Если звезда, обозначенная греческой буквой, является переменной, ее обозначение не меняется, например δ Сер, β Lyr.
Около 300 самых ярких звезд имеют и собственные имена, большая часть которых дана арабами. Интересно, что арабы давали названия звезде в зависимости от того, какое положение она занимает в аллегорическом или мифологическом изображении созвездия. Так, например, α Тельца получила имя Альдебаран ("Глаз тельца"), α Ориона называется Бетельгейзе ("Плечо гиганта"), β Льва - Денебола ("Хвост льва") и др. Греки давали названия некоторым звездам по другим признакам, например звезда Сириус названа так из-за ее сильного блеска (от греч. "сириос" - блестящий).
При рассматривании старинных звездных атласов бросается в глаза, что созвездия очерчены ломаными линиями и между ними имеются "пустоты", т. е. области звездного неба с более слабыми звездами, не причисленными ни к одному из созвездий. Это обстоятельство было использовано в прошлом некоторыми астрономами, которые вводили новые созвездия и присваивали им названия, прославлявшие имена королей и императоров. Так, в 1781 г. австрийский астроном Максимилиан Гелль поместил среди имеющихся созвездий еще одно под названием Арфа Георга, которое посвятил английскому королю Георгу II, королевский астроном Эдмунд Галлей в 1725 г. присвоил самой яркой звезде из созвездия Гончих Псов имя Сердце Карла, немецкий астроном Иоганн Боде "отрезал" протянутую руку Андромеды, чтобы поместить созвездие Регалии Фридриха в честь прусского короля Фридриха II, польский астроном Ян Гевелий вводит созвездие Щит Собеского в честь польского полководца и короля Яна Собеского. За исключением последнего созвездия, сохранившегося и по сей день под названием Щит, все другие названия исчезли (вместе с теми, в честь кого они были названы).
Некоторые церковники делали многократные попытки заменить "нечестивые языческие" названия созвездий христианскими именами. Предлагали, например, созвездие Овна называть Апостолом Петром, Персея - Святым Павлом, Андромеды - Гробом господним, Кассиопеи - Марией Магдалиной, Цефея - Царем Соломоном, Рыбы - Апостолом Матфеем и т. п. Эти предложения были единодушно отвергнуты астрономами.
В XIX в. немецкие астрономы из чувства раболепия перед Наполеоном предложили переименовать Орион, назвав его именем императора. Но даже французские астрономы категорически отвергли это предложение.
В результате расширения международного сотрудничества в области астрономии появилась необходимость более точно определить границы созвездий, потому что в разных атласах одни и те же звезды относились к различным созвездиям. Еще в 1801 г. Боде очертил границы созвездий, отнеся более слабые звезды "пустот", до этого не входившие ни в одно из созвездий, к тому или иному соседствующему созвездию. Благодаря этому не осталось никаких "пустот", и в то же время были определены границы созвездий на небесной сфере. То обстоятельство, что границы между созвездиями представляли ломаные линии, заставило Международный астрономический союз специально рассмотреть этот вопрос на конгрессе в 1922 г. Было принято решение исключить 27 созвездий с неподходящими названиями, чтобы сохранить названия древних созвездий и созвездий, добавленных Байером, Гевелием и Лакайлем, проведя границы созвездий по небесным параллелям и кругам склонения. Было рекомендовано, чтобы новые границы созвездий, насколько это возможно, следовали старым и не отклонялись от них значительно.
Работу по определению новых границ созвездий на небесной сфере выполнил бельгийский астроном Эжен Дельпорт. Международный астрономический союз принял новые границы созвездий на конгрессе в 1930 г. и решил не менять их в дальнейшем. В силу этого решения никто и никогда не имеет права ни вводить новые созвездия, ни отменять имеющиеся.
На всей небесной сфере сейчас насчитывается 88 созвездий. Их границы проходят по небесным параллелям и кругам склонения и определяются по отношению к основным координатным системам (экваториальной и эклиптической) для 1875 г. Из-за прецессии со временем границы созвездий медленно изменяются. После завершения одного прецессионного периода (25 800 лет) с 1875 г. границы созвездий восстановятся приблизительно в том виде, какой они имели в 1875 г. Но на небесной сфере границы созвездий строго фиксированы и неизменны; по координатам какой-либо звезды можно определить ее положение в соответствующем созвездии.
Одновременно Международный астрономический союз расширил и понятие "созвездие". Сейчас под созвездием понимается не конфигурация, которую создают более яркие звезды, а один из 88 участков небесной сферы, внутри которого находятся фигуры, образуемые наиболее яркими звездами, характерными для этого созвездия. Следовательно, в одно созвездие, кроме ярких и вообще видимых невооруженным глазом звезд, включаются также все космические объекты, доступные для наблюдения всеми наблюдательными средствами. Именно поэтому для переменных звезд после их обозначения всегда указывается и созвездие, в котором они находятся. Это правило распространяется и на новые и сверхновые звезды - всегда указывается созвездие, в котором их можно наблюдать. Для каждой кометы непременно указывается, в каком созвездии она находится в данный момент, чтобы было легче ее обнаружить и наблюдать.
Радианты метеорных потоков обычно определяются по созвездию, в котором они расположены. Даже для более заметных галактик указывается созвездие, в котором они находятся. Например, самая близкая из известных нам галактик находится в созвездии Андромеды. Все это требует хорошего знания созвездий. Они являются незаменимыми ориентирами для каждого, кто интересуется астрономическими явлениями и проблемами астрономии.