Äquatoriales Koordinatensystem

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01010011

Mitglied
Hallo Leute!

Ich (absoluter Astronomie-Neuling) kenne bisher nur das äquatoriale Koordinatensystem. Ich weiß was Deklination, Rektaszension und Himmelskugel sind, das der 0 Punkt der Rektaszension auf dem Frühlingspunkt liegt und das man die Rektaszension mit Stunden, Minuten, Sekunden angibt. Wie man aber ein Teleskop darauf ausrichtet (oder wo ich mit dem Auge suchen muss) weiß ich nicht, und habe auch keine Ahnung, wie man das rauskriegt. Braucht man da so eine Sternkarte/Himmelsscheibe? Irgendwo habe ich gelesen, dass bei einer Angabe mit Koordinaten die Uhrzeit und der Standpunkt des Beobachtungsortes keine Rolle spielen! Wie kann das sein? Außerdem verstehe ich auch nicht, warum z.B. der Nordpolarstern (Fixstern) immer an der gleichen Stelle zu sehen ist, obwohl die Erde sich um die Sonne bewegt! Kommt das von der hohen Entfernung zum Stern, und er bleibt dadurch scheinbar auf der gleichen Stelle?
Es wäre nett, wenn mir jemand auf meine Fragen eine Antworte geben könnte! Danke!
 
> Hallo Leute!

Hallo 01010011!
...
> Wie man aber ein Teleskop darauf ausrichtet (oder wo ich mit dem Auge suchen muss) weiß
> ich nicht, und habe auch keine Ahnung, wie man das rauskriegt. Braucht man da so eine
> Sternkarte/Himmelsscheibe?

Information über das Ausrichten eines Teleskops auf bestimmte äquatoriale Koordinaten
findest du, wenn du nach 'Teilkreise' googelst (so heissen die entsprechenden Skalen
am Teleskop). Du musst das aber gar nicht wissen, weil man sowohl mit dem Teleskop
als auch mit blossem Auge Sterne meist nicht über ihre Koordinaten sondern per 'Star
hopping' findet: du suchst erst einen leicht zu findenden Stern in der Nähe des Ziel-
objekts und tastest dich dann anhand einer Sternkarte langsam zum Ziel vor ("...dann
zu diesem kleinen Sternendreieck ... dann im rechten Winkel nach links bis zu der
Sternenkette ... und in der gleichen Richtung nochmal so weit, gleich links neben
dem rötlichen Stern").

> Irgendwo habe ich gelesen, dass bei einer Angabe mit Koordinaten die Uhrzeit und der
> Standpunkt des Beobachtungsortes keine Rolle spielen! Wie kann das sein?

Die äquatorialen Koordinaten eines Sterns sind immer dieselben (von ein paar Feinheiten
abgesehen), weil sich das äquatoriale Koordinatensystem mit den Fixsternen mitdreht.
Die geographischen Koordinaten deines Wohnortes ändern sich ja auch nicht, obwohl
die Erde sich dreht: das geographische Koordinatensystem dreht sich mit.

Was von Beobachtungsort und -zeit abhängt sind die Koordinaten im Horizontsystem: Höhe
und Richtung. Die ändern sich kontinuierlich (die Sterne gehen für einen bestimmten
Beobachter erst auf, dann wieder unter... etc) und von ihnen hängt auch die Sichtbarkeit
eines Sterns ab (noch nicht aufgegangen, kurz vor dem Untergang etc.)


> Außerdem verstehe ich auch nicht, warum z.B. der Nordpolarstern (Fixstern) immer an der
> gleichen Stelle zu sehen ist, obwohl die Erde sich um die Sonne bewegt! Kommt das von der hohen
> Entfernung zum Stern, und er bleibt dadurch scheinbar auf der gleichen Stelle?

Ja, wenn man ganz genau hinschaut, bleibt er nicht exakt an der gleichen Stelle (das ist
eine der oben genannten Feinheiten, die zu geringfügigen Änderungen der äquatorialen
Koordinaten eines Sterns führen). Da er aber 430 Lichtjahre entfernt ist, unterscheidet
sich die Richtung, in der wir ihn sehen, wenn die Erde links von der Sonne steht, nur
um 4 millionstel Grad von der Richtung, in der wir ihn sehen, wenn die Erde rechts von
der Sonne steht. Man kann diesen Unterschied messen und dann ausrechnen, wie weit der
Stern weg ist. Das gilt genauso auch für alle anderen Sterne, sofern sie nah genug sind,
so daß diese jährlichen Positionsschwankungen im messbaren Bereich liegen.

Das gerade erklärte bezieht sich auf Positionsschwankungen des Polarsterns in Bezug auf
das äquatoriale Koordinatensystem. Für einen bestimmten Beobachter führt der Polarstern
außerdem täglich eine kleine Schwankung bezüglich der Horizontkoordinaten aus, weil er
nicht exakt am Himmelspol steht, sondern ein knappes Grad daneben. Für einen Beobachter
steht er daher mal ein Stückchen links vom Himmelspol, 12 Stunden später ein Stückchen
rechts, usw.

Tschau,
Thomas
 
Vielen Dank für die Antwort! Hab alles so weit verstanden, nur wie dreht sich das Koordinatensystem mit den Fixsternen mit? Bewegt es sich nicht mit der Erde um die Sonne? Wenn wir Frühling haben, wird ja am Schnittpunkt Ekliptik-Äquator der 0te Längengrad "festegelegt". Wenn sich die Erde nun weiter um die Sonne bewegt (Sommer, Herbst,...) dann rotiert das Koordinatensystem ja nicht um sich selbst, sondern nur mit der Erde mit um die Sonne, so dass z.B. die 0 immer in die gleiche Richtung ausgerichtet ist, oder? Könnte mir nur vorstellen, dass durch die hohe Entfernung der Fixsterne diese "annähernd gleiche Koordinaten zu allen Jahreszeiten" besitzen, zu Herbst und zu Frühling, zu Sommer und zu Winter. Obwohl es dann doch geringfügige Unterschiede zu den einzelnen Jahreszeiten gibt. Ich hab mir mal die Kosmos drehbare Sternenkarte bestellt, ich denke dass ich einen besseren Einblick haben werde, wenn ich die mal in der Hand halten kann.
 
> nur wie dreht sich das Koordinatensystem mit den Fixsternen mit? Bewegt es sich nicht mit der Erde um die
> Sonne? Wenn wir Frühling haben, wird ja am Schnittpunkt Ekliptik-Äquator der 0te Längengrad "festegelegt".
> Wenn sich die Erde nun weiter um die Sonne bewegt (Sommer, Herbst,...) dann rotiert das Koordinatensystem
> ja nicht um sich selbst, sondern nur mit der Erde mit um die Sonne, so dass z.B. die 0 immer in die gleiche Richtung
> ausgerichtet ist, oder? Könnte mir nur vorstellen, dass durch die hohe Entfernung der Fixsterne diese "annähernd
> gleiche Koordinaten zu allen Jahreszeiten" besitzen, zu Herbst und zu Frühling, zu Sommer und zu Winter. Obwohl
> es dann doch geringfügige Unterschiede zu den einzelnen Jahreszeiten gibt.

Ich habe gesagt, dass sich das äquatoriale Koordinatensystem 'mit den Sternen dreht' weil ich dachte, du denkst
an einen irdischen Beobachter, für den sich der Himmel (scheinbar) einmal am Tag um sich selbst dreht, und der
sich wundert, wie dabei die Koordinaten eines Sterns immer gleich bleiben können.
Wenn du dich auf einen festen Standpunkt ausserhalb der Erde stellst, drehen sich natürlich weder der Fixsternhimmel
noch das äquatoriale Koordinatensystem um sich selbst.

Was die Bewegung der Erde um die Sonne angeht: denk dir die Himmelskugel (ohne die Sterne) als eine unendlich
große Hohlkugel, in deren Zentrum das Sonnensystem liegt und auf deren Innenseite ein Gradnetz aufgemalt ist.
An einer Stelle dieses Gradnetzes liegt der Frühlingspunkt. Ein von einem irdischen Beobachter in diese Richtung
ausgesandter Laserstrahl verläuft 'in Richtung des Frühlingspunkts' und ein (zufällig) aus Sicht des Beobachters
in dieser Richtung stehender Stern oder Planet 'steht im Frühlingspunkt', d.h. er hat die äquatorialen Koordinaten
RA = 0h, Dek = 0°.

Nun denk dir gleichzeitig einen anderen Beobachter auf dem Mars einen Laserstrahl in Richtung Frühlingspunkt
aussenden. Dieser Laserstrahl verläuft parallel zu dem des irdischen Beobachters (eben auch 'in Richtung des
Frühlingspunkts'). Er wird aber, weil der Laserstrahl von woanders abgeschickt wurde, den oben erwähnten Stern
verfehlen. Dieser Stern hat für den marsischen Beobachter also andere Koordinaten als RA=0h, Dek=0°. Der
Unterschied liegt aber nicht im Koordinatensystem, sondern daran, daß der Stern aus einer anderen Richtung
betrachtet wird und daher vor einem anderen Hintergrund (sprich: vor einer anderen Stelle des unendlich entfern-
ten Gradnetzes) erscheint.

Mit anderen Worten: Koordinatenangaben sind immer nur Richtungsangaben. Wenn ein irdischer und ein
marsischer Beobachter den Punkt mit den Koordinaten RA=2h Dek=18° betrachten, dann verlaufen ihre Seh-
richtungen exakt parallel. Möglicherweise sieht der eine Beobachter an dieser Stelle einen Stern oder Planeten
und der andere nicht, dabei ist aber das Koordinatensystem dasselbe und nur die Koordinaten der Sterne hängen
vom Standpunkt des Beobachters ab.

Ähnliches gilt für die Bewegung der Erde um die Sonne: die Blickrichtungen eines Beobachters, der das ganze Jahr
über in Richtung Frühlingspunkt blickt, sind immer untereinander parallel, nur ihr Ausgangsort ändert sich, und
gelegentlich streift die Blickrichtung einen Stern. Dann hatte der betreffende Stern für den Beobachter einen
Augenblick lang die scheinbaren Koordinaten RA=0h Dek=0°. Als scheinbar bezeichnet man diese Koordinaten,
weil sie dem betreffenden Beobachter so oder so erscheinen, während sie für einen anderen Beobachter
zum selben Zeitpunkt anders sind. (Dieser Effekt heißt Parallaxe und ist eine der erwähnten Feinheiten, wegen
welcher die Koordinaten der Sterne nicht ganz genau konstant bleiben.)


> Ich hab mir mal die Kosmos drehbare
> Sternenkarte bestellt, ich denke dass ich einen besseren Einblick haben werde, wenn ich die mal in der
> Hand halten kann.

Für dieses Problem wird sie dir wenig helfen, aber sie vermittelt immer einen guten Eindruck davon, wie
die Sichtbarkeit eines bestimmten Himmelsausschnitts von der Tages- und Jahreszeit abhängt (wegen
der Kombination aus Rotation der Erde um sich selbst und Bahn der Erde um die Sonne). Wegen der
unmittelbar einleuchtenden Einfachheit und Begreifbarkeit kann sie das meiner Ansicht nach besser
als ein noch so ausgefeiltes Simulationsprogramm.

Tschau,
Thomas
 
Hallo Sebastian,

vielleicht brauchst Du das nicht mehr (wenn Du alles verstanden hast), aber hier noch ein schöner Link <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> Schau' einfach mal unter "Koordinaten" nach, die Grafiken bzw. Animationen von Harald sind einfach klasse!

Gruß,
Tom
 
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