ดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง (Astrometry) เป็นสาขาหนึ่งของดาราศาสตร์ ที่เกี่ยวข้องกับ การ วัดตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์และวัตถุทางดาราศาสตร์ อื่นๆ อย่างแม่นยำ ซึ่งให้ข้อมูลด้านจลนศาสตร์และต้นกำเนิดทางกายภาพของระบบสุริยะและกาแล็กซีทางช้างเผือก นี้

ประวัติศาสตร์ของการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์นั้นเชื่อมโยงกับประวัติศาสตร์ของแคตตาล็อกดาวซึ่งเป็นจุดอ้างอิงสำหรับวัตถุบนท้องฟ้าเพื่อให้นักดาราศาสตร์สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของวัตถุเหล่านั้นได้ สามารถย้อนกลับไปได้ถึงนักดาราศาสตร์ชาวกรีกโบราณอย่างฮิปปาร์คัสซึ่งราว 190 ปีก่อนคริสตกาล ได้ใช้แคตตาล็อกของทิโมคาริสและอริสติลลัส ผู้มาก่อนเขาในการค้นพบ การเคลื่อนที่ของโลกในการทำเช่นนั้น เขายังได้พัฒนามาตราส่วนความสว่างที่ยังคงใช้กันอยู่ในปัจจุบัน^{[ 1 ]}ฮิปปาร์คัสได้รวบรวมแคตตาล็อกที่มีดาวอย่างน้อย 850 ดวงและตำแหน่งของพวกมัน^{[ 2 ]}ปโตเลมี ผู้สืบทอดตำแหน่งของฮิปปาร์ คัส ได้รวมแคตตาล็อกของดาว 1,022 ดวงไว้ในงานของเขาที่ชื่อว่า อัลมาเกสต์โดยให้ตำแหน่ง พิกัด และความสว่างของดาวเหล่านั้น^{[ 3 ]}

ในศตวรรษที่ 10 นักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซียอับดุลเราะห์มาน อัลซูฟีได้ทำการสังเกตการณ์ดวงดาวและบรรยายตำแหน่งความสว่างและสีของดาวฤกษ์นอกจากนี้ เขายังได้วาดภาพกลุ่มดาวแต่ละกลุ่ม ซึ่งปรากฏอยู่ในหนังสือดวงดาวประจำที่ ของเขา ส่วนนักคณิตศาสตร์ชาวอียิปต์อิบน์ ยูนุสได้สังเกตตำแหน่งของดวงอาทิตย์มากกว่า 10,000 ครั้งเป็นเวลาหลายปี โดยใช้แอสโทรลาบ ขนาดใหญ่ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 1.4 เมตร การสังเกตการณ์สุริยุปราคา ของเขา ยังคงถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ของนักดาราศาสตร์ชาวแคนาดา-อเมริกันไซมอน นิวคอมบ์ในอีกหลายศตวรรษต่อมา ในขณะที่การสังเกตการณ์การเคลื่อนที่ของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ของเขาได้เป็นแรงบันดาลใจให้นักวิชาการชาวฝรั่งเศสลาปลาซเขียนหนังสือเรื่อง ความเอียงของสุริยวิถีและความไม่เท่ากันของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์^{[ 4 ]}ในศตวรรษที่ 15 นักดาราศาสตร์ชาวติมูริดชื่อUlugh Begได้รวบรวมZij-i-Sultaniซึ่งเขาจัดทำรายการดาวฤกษ์ไว้ 1,019 ดวง เช่นเดียวกับรายการดาวฤกษ์ก่อนหน้านี้ของ Hipparchus และ Ptolemy รายการดาวฤกษ์ของ Ulugh Beg คาดว่ามีความแม่นยำภายในประมาณ 20 นาทีของส่วนโค้ง^{[ 5 ]}

ในศตวรรษที่ 16 นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กไทโค บราเฮใช้เครื่องมือที่ได้รับการปรับปรุง รวมถึงเครื่องมือติดผนัง ขนาดใหญ่ เพื่อวัดตำแหน่งดาวได้อย่างแม่นยำกว่าเดิม ด้วยความแม่นยำ 15–35 อาร์คเซค [ ^{6 ] นัก}วิชาการชาวออตโตมัน ทากี อัล-ดินวัดไร ต์แอสเซนชัน ของดาวฤกษ์ที่ หอดูดาว คอนสแตนติโนเปิลของทากี อัล-ดินโดยใช้ "นาฬิกาสังเกตการณ์" ที่เขาประดิษฐ์ขึ้น^{[ 7 ]}เมื่อกล้องโทรทรรศน์กลายเป็นเรื่องธรรมดาวงแหวนการตั้งค่าก็ช่วยเร่งการวัดให้เร็วขึ้น

เจมส์ แบรดลีย์นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษพยายามวัดพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์ เป็นครั้งแรก ในปี 1729 การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์นั้นน้อยเกินไปสำหรับกล้องโทรทรรศน์ ของเขา แต่เขากลับค้นพบการเบี่ยงเบนของแสงและการสั่นไหวของแกนโลกแทน การจัดทำแคตตาล็อกดาวฤกษ์ 3222 ดวงของเขาได้รับการปรับปรุงในปี 1807 โดยฟรีดริช เบสเซล นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน บิดาแห่งดาราศาสตร์สมัยใหม่ เขาทำการวัดพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์เป็นครั้งแรก: 0.3 อาร์คเซคสำหรับดาวคู่61 Cygniในปี 1872 วิลเลียม ฮักกินส์ นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ใช้สเปกโทรสโกปีเพื่อวัดความเร็วเชิงรัศมีของดาวฤกษ์ที่โดดเด่นหลายดวง รวมถึงดาวซิริอุส^{[ 8 ]}

เนื่องจากวัดได้ยากมาก จึงได้ค่าพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์เพียงประมาณ 60 ค่าเท่านั้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ส่วนใหญ่ใช้ไมโครมิเตอร์แบบเส้นใยกล้องโทรทัศน์ดาราศาสตร์ที่ใช้แผ่นฟิล์มถ่ายภาพ ทางดาราศาสตร์ ช่วยเร่งกระบวนการในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เครื่องวัดแผ่นฟิล์มอัตโนมัติ^{[ 9 ]}และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1960 ทำให้การรวบรวมแคตตาล็อกดาวฤกษ์ มีประสิทธิภาพมากขึ้น โครงการCarte du Ciel ที่เริ่มต้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เพื่อปรับปรุงการทำแผนที่ดาวไม่สามารถดำเนินการให้เสร็จสมบูรณ์ได้ แต่ทำให้การถ่ายภาพกลายเป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการวัดตำแหน่งดาว^{[ 10 ]} ในช่วงทศวรรษที่ 1980 อุปกรณ์รับภาพแบบ CCD ได้เข้ามาแทนที่แผ่นฟิล์มถ่ายภาพและลดความไม่แน่นอนทางแสงลงเหลือหนึ่งมิลลิอาร์กเซคอนด์ เทคโนโลยีนี้ทำให้การวัดตำแหน่งดาวมีราคาถูกลง เปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์สมัครเล่นได้เข้ามามีส่วนร่วม

ในปี 1989 ดาวเทียม ฮิปปาร์คอสขององค์การอวกาศยุโรปได้นำการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งจะได้รับผลกระทบจากแรงทางกลของโลกและการบิดเบือนทางแสงจากชั้นบรรยากาศของโลกน้อยลง ฮิปปาร์คอสปฏิบัติงานตั้งแต่ปี 1989 ถึง 1993 และวัดมุมขนาดใหญ่และขนาดเล็กบนท้องฟ้าด้วยความแม่นยำที่สูงกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลใดๆ ก่อนหน้านี้ ในระหว่างการปฏิบัติงาน 4 ปี ตำแหน่ง พารัลแลกซ์ และการเคลื่อนที่เฉพาะของดาวฤกษ์ 118,218 ดวงได้รับการกำหนดด้วยความแม่นยำในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน แคตตาล็อก "ไทโค " ใหม่ได้รวบรวมฐานข้อมูลของดาวฤกษ์ 1,058,332 ดวงภายใน 20-30 มิลลิอาร์กวินาที ( mas ) นอกจากนี้ยังมีการรวบรวมแคตตาล็อกเพิ่มเติมสำหรับดาวคู่และดาวหลายดวง 23,882 ดวง และดาวแปรแสง 11,597 ดวง ซึ่งได้รับการวิเคราะห์ในระหว่างภารกิจฮิปปาร์คอสด้วย^{[ 11 ]} ในปี 2013 ดาวเทียม ไกอาถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศและปรับปรุงความแม่นยำของฮิปปาร์คอสให้ ดียิ่งขึ้น ^{[ 12 ]} ความแม่นยำได้รับการปรับปรุงขึ้นถึง 100 เท่า และทำให้สามารถทำแผนที่ดาวได้หนึ่งพันล้านดวง^{[ 13 ]} ปัจจุบัน แคตตาล็อกที่ใช้บ่อยที่สุดคือUSNO-B1.0 ซึ่งเป็นแคตตาล็อกท้องฟ้าทั้งหมดที่ติดตามการเคลื่อนที่เฉพาะที่ ตำแหน่ง ความสว่าง และลักษณะอื่นๆ ของวัตถุทางดาราศาสตร์มากกว่าหนึ่งพันล้านดวง ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา มีการใช้แผ่น ภาพจากกล้อง Schmidtจำนวน 7,435 แผ่นเพื่อทำการสำรวจท้องฟ้าหลายครั้ง ทำให้ข้อมูลใน USNO-B1.0 มีความแม่นยำภายใน 0.2 อาร์คเซค^{[ 14 ]}

นอกเหนือจากหน้าที่พื้นฐานในการให้กรอบอ้างอิง แก่ นักดาราศาสตร์เพื่อรายงานการสังเกตการณ์แล้ว การวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสาขาต่างๆ เช่นกลศาสตร์ท้องฟ้าพลศาสตร์ของดาวฤกษ์และดาราศาสตร์กาแล็กซีในดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์เทคนิคการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ช่วยระบุวัตถุทางดาราศาสตร์โดยอาศัยการเคลื่อนที่เฉพาะตัว การวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดเวลาเนื่องจากUTCเป็นเวลาอะตอมที่ซิงโครไนซ์กับ การหมุนของ โลก โดยอาศัยการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่แม่นยำ การวัด ตำแหน่ง ทางดาราศาสตร์เป็นขั้นตอนสำคัญในบันไดระยะทางจักรวาลเพราะมันช่วยกำหนด ค่าประมาณระยะทาง พารัลแลกซ์สำหรับดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก

การวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ยังถูกนำมาใช้เพื่อสนับสนุนข้ออ้างในการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะโดยการวัดการเคลื่อนที่ที่ดาวเคราะห์ที่เสนอทำให้เกิดขึ้นกับตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์แม่บนท้องฟ้า เนื่องจากการโคจรร่วมกันรอบศูนย์กลางมวลของระบบ การวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์มีความแม่นยำมากขึ้นในภารกิจอวกาศที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการบิดเบือนของชั้นบรรยากาศโลก^{[ 15 ]}ภารกิจ Space Interferometry Mission ( SIM PlanetQuest ) ที่ NASA วางแผนไว้(ปัจจุบันถูกยกเลิก) จะใช้เทคนิคการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์เพื่อตรวจจับดาวเคราะห์คล้ายโลก ที่โคจรรอบ ดาวฤกษ์ประเภทเดียวกับดวงอาทิตย์ที่อยู่ใกล้ที่สุดประมาณ 200 ดวง ภารกิจ Gaiaขององค์การอวกาศยุโรปซึ่งเปิดตัวในปี 2013 ใช้เทคนิคการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ในการสำรวจดาวฤกษ์ นอกจากการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะแล้ว^{[ 16 ]}ยังสามารถใช้เพื่อกำหนดมวลของพวกมันได้อีกด้วย^{[ 17 ]}

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ใช้การวัดทางดาราศาสตร์เพื่อจำกัดแบบจำลองบางอย่างในกลศาสตร์ท้องฟ้าโดยการวัดความเร็วของพัลซาร์ทำให้สามารถกำหนดขีดจำกัดของความไม่สมมาตรของ การระเบิด ซูเปอร์โนวาได้ นอกจากนี้ ผลลัพธ์ทางดาราศาสตร์ยังใช้ในการกำหนดการกระจายตัวของสสารมืดในกาแล็กซี อีกด้วย

นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคทางดาราศาสตร์เพื่อติดตามวัตถุใกล้โลกดาราศาสตร์มีส่วนรับผิดชอบในการตรวจจับวัตถุในระบบสุริยะที่ทำลายสถิติมากมาย ในการค้นหาวัตถุดังกล่าวด้วยวิธีการทางดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อสำรวจท้องฟ้าและกล้องถ่ายภาพพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อถ่ายภาพในช่วงเวลาที่กำหนดต่างๆ โดยการศึกษาภาพเหล่านี้ พวกเขาสามารถตรวจจับวัตถุในระบบสุริยะได้จากการเคลื่อนที่ของวัตถุเหล่านั้นเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์พื้นหลังซึ่งยังคงอยู่กับที่ เมื่อสังเกตการเคลื่อนที่ต่อหน่วยเวลาแล้ว นักดาราศาสตร์จะชดเชยพารัลแลกซ์ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโลกในช่วงเวลานั้น และคำนวณระยะทางจากดวงอาทิตย์ไปยังวัตถุนั้น การใช้ระยะทางนี้และภาพถ่ายอื่นๆจะทำให้ได้ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัตถุ รวมถึง องค์ประกอบวงโคจร ของวัตถุนั้น ^{[ 18 ]}การหลีกเลี่ยงการชนของดาวเคราะห์น้อยเป็นหนึ่งในวัตถุประสงค์

QuaoarและSedna เป็น ดาวเคราะห์แคระนอกเนปจูนสอง ดวง ที่ถูกค้นพบด้วยวิธีนี้โดยMichael E. Brownและคนอื่นๆ ที่ Caltech โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Samuel Oschin ขนาด 48 นิ้ว (1.2 ม.) ของหอดูดาว Palomarและกล้อง CCD พื้นที่ขนาดใหญ่ Palomar-Quest ความสามารถของนักดาราศาสตร์ในการติดตามตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าดังกล่าวมีความสำคัญต่อความเข้าใจระบบสุริยะและความสัมพันธ์ในอดีต ปัจจุบัน และอนาคตกับวัตถุอื่นๆ ในจักรวาล^{[ 19 ] [ 20 ]}

ลักษณะพื้นฐานของการวัดตำแหน่งดาวคือการแก้ไขข้อผิดพลาด ปัจจัยต่างๆ ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดตำแหน่งดาว รวมถึงสภาพบรรยากาศ ความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือ และข้อผิดพลาดจากผู้สังเกตการณ์หรือเครื่องมือวัด ข้อผิดพลาดเหล่านี้จำนวนมากสามารถลดลงได้ด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น การปรับปรุงเครื่องมือและการชดเชยข้อมูล จากนั้นจึงวิเคราะห์ ผลลัพธ์ โดยใช้วิธีทางสถิติเพื่อคำนวณค่าประมาณข้อมูลและช่วงข้อผิดพลาด^{[ 21 ]}

• XParallax viu (แอปพลิเคชันฟรีสำหรับ Windows)
• โปรแกรมแอสโทรเมตริกกา (แอปพลิเคชันสำหรับ Windows)
• Astrometry.net (การวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์แบบออนไลน์สำหรับผู้พิการทางสายตา)

• โควาเลฟสกี, ฌอง; ไซเดลแมน, พี. เคนเนธ (2004). พื้นฐานของดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 0-521-64216-7.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับดาราศาสตร์เชิงตำแหน่ง

• คู่มือ MPC สำหรับการวัดตำแหน่งวัตถุขนาดเล็ก
• แผนกดาราศาสตร์ของหอดูดาวกองทัพเรือสหรัฐฯ
  • แคตตาล็อกข้อมูลทางดาราศาสตร์ของ USNO และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 26 สิงหาคม 2015 ที่Wayback Machine
• "หอแสดงการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ที่แม่นยำ"ภาควิชาดาราศาสตร์ มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 26 สิงหาคม 2549 เรียกดูเมื่อ10 สิงหาคม 2549
• ไลบรารี SuperNOVASสำหรับการคำนวณตำแหน่งทางดาราศาสตร์ที่มีความแม่นยำสูง สำหรับภาษา C/C++
• พบวัตถุคล้ายดาวเคราะห์บริเวณขอบระบบสุริยะของเรา (15 มีนาคม 2547)
• หน้าเว็บของไมค์ บราวน์ที่ Caltech
• บทความทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายถึงการค้นพบเซดนา
• ภารกิจการวัดตำแหน่งทางดาราศาสตร์ในอวกาศฮิปปาร์คอส — โดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA)