در دوران کهن رصدگران آسمان شب گمان می کردند ستارگان همانند نقاطی نورانی بر گنبد آسمان میخ شده اند. اما امروز می دانیم که آنها با فواصل و ابعادی گوناگون نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند. آسمان شبی که امروز از روی زمین شاهد آن هستیم، در گذشته دقیقاً اینچنین نبوده است و ستارگان صورت های فلکی به آن صورتی که امروز شاهد هستیم، قرار نداشته اند. هرچند ممکن است نمایش این تغییرات اندک باشد، اما واقعیت آن است که اگر می توانستیم ده ها هزار سال یکی از صورت های فلکی را رصد کنیم، متوجه می شدیم ستارگان تشکیل دهنده آن هر کدام به جهتی حرکت خواهند کرد.

تغییر موضع ستارگان جدای از آنکه ناشی از حرکت های حقیقی خود ستارگان در پهنه کهکشان است، ممکن است به صورت ظاهری ناشی از حرکت های خاص زمین نیز باشد. البته با تغییر حرکات زمین ما شاهد تغییر مختصات تمام ستارگان و صورت های فلکی هستیم. برای نمونه آنچه امروز به نام ستاره قطبی در راستای محور شمالی کره زمین قرار دارد، روزگاری واقعاً قطبی نبوده است. اکنون ستاره قطبی در موقعیتی قرار دارد که برای ناظر نیمکره شمالی هیچ گاه غروب نکرده و گویی تمام ستارگان نیمکره شمالی به دور آن می گردند. این اتفاق را می توان با مشاهده عکس هایی که با نوردهی طولانی مدت از آسمان می گیرند، به خوبی مشاهده کرد. در این عکس ها ستاره قطبی با نورانیت نه چندان زیاد در مرکز تصویر قرار دارد و دیگر ستارگان همچون خطوطی درخشان به گرد آن چرخیده اند. اگر می توانستیم به ۱۲ هزار سال بعد سفر کنیم و در آن زمان به آسمان شب بنگریم، شاهد آن بودیم که ستاره درخشان «نسر واقع» در جایگاه امروزی ستاره قطبی قرار دارد. دلیل چنین تغییری، نوعی حرکت زمین به نام «حرکت تقدیمی» است.

زمین همانند فرفره یی در فضا به دور خورشید می گردد؛ فرفره یی که جدای از آنکه به دور خود می گردد حرکتی تلوتلوخوران را نیز به همراه دارد. حرکت تلوتلوخوران زمین (حرکت تقدیمی) باعث می شود سمت گیری محور جنوب به شمال زمین که امروز به سمت ستاره قطبی قرار دارد نیز تغییر کند. همچنین مسلم است که حرکت تقدیمی زمین سبب تغییر مختصات ظاهری تمام ستارگان و صورت های فلکی می شود. از این جهت در آینده یی دور ساکن زمین ستاره «نسر واقع» را ثابت و ستاره قطبی و دیگر ستارگان نیمکره شمالی را در گردش به دور ستاره «نسر واقع» مشاهده خواهند کرد.

تا به اینجا علت تغییر مختصات کلی ستارگان ناشی از حرکت های زمین بود اما همان طور که گفتیم، ستارگان حرکت های حقیقی نیز دارند که موجب جابه جایی موقعیت آنها نسبت به یکدیگر در فضای کهکشان می شود. تمامی ستاره ها حتی اگر جزیی از یک خوشه ستاره یی هم باشند، هر کدام دارای سرعت هایی متفاوت در جهت هایی خاص به خود هستند.

به آهنگ تغییر موضع یک ستاره در آسمان که بر حسب ثانیه قوس در مدت یک سال محاسبه می شود، حرکت خاص آن ستاره می گویند. واحد ثانیه قوس در اخترشناسی برای اندازه گیری فواصل و حرکت های ظاهری بین ستارگان بسیار اهمیت دارد. برای درک بهتر این واحد یادآوری می کنیم که محیط دایره ۳۶۰ درجه است و هر درجه از ۶۰ دقیقه و هر دقیقه از ۶۰ ثانیه تشکیل شده است. به این ترتیب هر ۳۶۰ درجه برابر یک میلیون و ۲۹۶ هزار ثانیه قوسی است. بیشتر ستارگان به دلیل فاصله زیادشان نسبت به ما حرکاتی کمتر از یک ثانیه قوس در یک سال را از خود نشان می دهند. اما در این بین می توان به ستاره «بارنارد» که یکی از نزدیک ترین ستارگان به خورشید است، اشاره داشت که حرکتی معادل ۲۵/۱۰ ثانیه قوس در سال دارد. پس به درستی می توان حدس زد که حرکت های ظاهری ستارگان در آسمان، در مدت زمان کوتاه عموماً بسیار ناچیز است و رصدگران با عکسبرداری هایی که طی چندین سال از آسمان انجام می دهند، می توانند شاهد تغییرات محسوس تری از آنها باشند.

اخترشناسان با در دست داشتن حرکت خاص و سپس فاصله ستاره از ما و سرعت های طولی و عرضی ستارگان نسبت به ناظر، به سرعت واقعی آن ستاره که سرعت فضایی نامیده می شود، پی می برند. اخترشناسان در روند محاسبه سرعت فضایی ستارگان به مساله مهم دیگر نیز توجه دارند. نباید فراموش کرد که خورشید تنها یکی از میلیاردها ستاره یی است که در کهکشان راه شیری وجود دارد و منظومه شمسی و زمین تحت تاثیر نیروی گرانش خورشید به صورتی که می توان آن را یک سیستم کامل در نظر گرفت، قرار دارند.

خورشید و به طور کلی منظومه شمسی با سرعتی حدود ۲۴۰ کیلومتر در ثانیه به دور مرکز کهکشان راه شیری در گردش است. پس اخترشناسان هنگام محاسبه سرعت فضایی هر یک از ستارگان این نکته را مد نظر دارند که محاسبه های آنها تحت تاثیر حرکت سیستم منظومه یی است که خود دارای سرعتی خاص است. از این جهت می توان نتیجه گرفت که سرعت های محاسبه شده اولیه ما از ستارگان در یک چارچوب استاندارد و مطلق نیست و اعداد اولیه یی که به دست می آوریم تحت تاثیر چارچوب مرجع دیگری همچون منظومه خورشیدی ما قرار دارد.