Die Himmelskugel ist eine gedachte Hohlkugel, in derer Mitte sich die Erde befindet.
Für den Beobachter auf der Erde scheinen sich die Himmelskörper auf der Innenseite dieser Himmels(hohl-)kugel zu bewegen.
Der Beobachter sieht auf einer (idealisierten berglosen) Erde nur die Hälfte der Himmelskugel.
Die Grenze zwischen der sichtbaren und unischtbaren Hälfte ist der Horizont.
Da sich die Himmelskörper an dieser Himmelskugel befestigt erscheinen, wurde die Himmelskugel im Lateinischen firmamentum genannt (=Befestigungsmittel), woraus das Wort Firmament entlehnt ist, welches alternativ für Himmelskugel verwendet wird.
Die Himmelspole sind die beiden Punkte auf der Himmelskugel, worauf die Erdachse zeigt.
In der geozentrischen Sichtweise dreht sich das die Himmelskugel während eines siderischen Tages um die beiden Himmelspole.
Die Deklination der beiden Himmelspole sind (genau) +90°und -90°.
Wegen der Präzession wandern die Himmelspole während ca 25'800 Jahre um den Ekliptikpol herum.
In der Nähe des Himmelsnordpol befindet sich der Polarstern (α Ursae minoris).
Zenit und Nadir
Der Zenit ist der Punkt auf der Himmelkugel, der senkrecht über dem Beobachter liegt. Der Nadir liegt auf dem entegengesetzen Punkt (auf der unsichtbaren Hälfte der Himmelskugel).
Himmelsmeridian
Der Himmelsmeridian ist der Grosskreis an der Himmelskugel, der durch die beiden Himmelspole und durch den Zenit geht.
Mit dieser auf dem Himmelsmeridian liegen auch der Nadir sowie der Nord- und Südpunkt auf dem Horizont.
Himmelsäquator
Der Himmelsäquator ist der Grosskreis an der Himmelskugel, die von der Ebene geschnitten wird, in der sich auch der Erdäquator befinden. Der Zenit eines Beobachters auf dem Erdäquator befindet sich also auch im Himmelsäquator.
Ekliptik
Die Ekliptik ist der Grosskreis auf der Himmelskugel, durch den sich die Sonne während eines Jahres bewegt.
Frühlingspunkt
Der Frühlingspunkt ist einer der beiden Punkte, in welchem sich der Himmelsäquator die Ekliptik schneidet. Der andere Punkt ist entsprechend der Herbstpunkt.
Stundenkreis
Stundenkreise sind diejenigen Grosskreise auf der Himmelskugel, die durch die beiden Himmelspole verlaufen.
Positionsangaben
Positionen auf der Himmelskugel können mit Rektaszension (α) und Deklination (δ) angegeben werden.
Die Deklination wird als Winkel zwischen Himmelsäquator und einem der beiden Polen angegeben. Auf dem Himmelsäquator ist sie 0°, auf den Himmelspolen +90° und -90°.
Die Rektaszension ist der Winkel auf dem Himmelsäquator zwischen dem Frühlingspunkt und dem Stundenkreis, der durch den anzugebenden Körper geht.
Dieser Winkel wird häufig als Zeitangabe in Stunden, Minuten und Sekunden angeben, wobei 24 Stunden 360° entsprechen.
Wenn der Wert der Deklination eines Himmelskörpers gleich gross ist wie der Wert der Geographischen Breite eines Beobachters, läuft der Himmelskörper in seiner Bahn um die Erde durch den Zenit des Beobachters.
Zum Beispiel ist die Position des γ Draconis in der Epoche 2000: