Небесная сфера -
воображаемая сфера произвольного радиуса с центром, совпадающим с началом заданной системы отсчёта. На понятии Н.с. основываются системы небесных координат . В соответствии с решаемой задачей используются топоцентрическая Н.с. (центр - в точке наблюдения), геоцентрическая Н.с. (центр её совпадает с центром масс Земли), гелиоцентрическая, планетоцентрическая и др. небесные сферы. Изменение координат небесного тела при переходе между системами координат с различными центрами определяется соответствующим параллаксом. Например, при переходе от геоцентрических к гелиоцентрическим координатам учитывается годичный параллакс небесного тела. Однако для далёких объектов (неподвижные звёзды, галактики и т.п.) изменение координат, связанное с изменением положения центра Н.с. в пределах Солнечной системы, пренебрежимо мало.

Понятие Н.с. восходит к существовавшим с глубокой древности представлениям о сфере (хрустальной или какой-либо другой), на которой закреплены звёзды. Еще греки считали, что неподвижные звёзды располагаются на сферической поверхности, называемой звёздной сферой. Солнце, Луна и звёзды проектировались по лучу зрения на эту сферу. Это понятие как очень удобная абстракция используется и по сей день.

Сечения Н.с. плоскостями, проходящими через её центр, образуют на сфере большие круги, с остальными плоскостями - малые круги. Прямая, проведённая параллельно местной отвесной линии через центр Н.с., пересекает сферу в точках зенита и надира. Большой круг, плоскость которого перпендикулярна этой прямой, называется математическим, или астрономическим горизонтом. Прямая, проходящая через центр Н.с. параллельно оси вращения Земли, называется осью мира и пересекает сферу в полюсах мира. Большой круг Н.с., плоскость которого перпендикулярна оси мира, называется небесным экватором, а большой круг, проходящий через полюсы мира и зенит, - небесным меридианом. Эклиптика, плоскость которой параллельна плоскости орбиты Земли, пересекается с небесным экватором в т. наз. точках весеннего равноденствия и осеннего равноденствия. Таким образом, основными кругами Н.с. являются: эклиптика, небесный экватор, горизонт, небесный меридиан; а основными точками Н.с. - зенит, надир, полюсы мира (северный и южный), полюсы эклиптики (северный и южный), точки равноденствий и солнцестояний (летнего и зимнего), точки севера, юга, востока и запада.

См. Системы небесных координат.