Größte Elongation eines Planetenmondes berechnen

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RaKo01

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Hallo liebe Astronomie-Experten,

ich suche eine Software, mit der man für den Mond Miranda des Uranus (oder einen beliebigen Mond eines Planeten) die jeweils besten Sichtbarkeitbedingungen (größte Elongation) berechnen kann. Miranda ist ein ziemlich schwieriges Objekt und man hat vielleicht nur dann eine Chance, wenn man den günstigsten Zeitpunkt abpasst.

Gibt es so eine Software? Bisher behelfe ich mich immer damit, dass ich z.B. mit Stellarium die Zeit schneller durchlaufen lasse und an der Stelle, an der die größte Elongation sichtbar wird anhalte. Das ist aber etwas mühsam, wenn man für die nächsten 2 Wochen, die besten Zeitpunkte bestimmen möchte. Ich hoffe, das geht eleganter :-)

Wäre für Tips dazu dankbar.

CS
Ralf
 
Hallo Ralf,

Du könntest mal Elwood C. Downey (www.clearskyinstitute.com) fragen, ob er die Daten der Planetenmonde inklusive Elongation in die XEphem-Datentabelle aufnehmen könnte. Den Rest erledigt dann der Equation Solver.

Allerdings ist XEphem nur für unixoide Betriebssysteme erhältlich, einschließlich OS X. Linux ist zum Glück kostenlos und läuft mit einem einfachen Fenstermanager auch auf einem alten Rechner.

Grüße

fquadrat
 
Hallo Ralf,

meine Freeware SAW unter http://www.andrewulff.de/saw liefert zwar keine größte Elongationen, aber zumindest grafische Sichtbarkeitshilfen, auch für Uranusmonde, wobei allerdings Miranda nicht dabei ist.

Aber vielleicht ist Dir das ja eine kleine Hilfe.

Viele Grüße

Andre
 
Hallo fquadrat,

vielen Dank für den Hinweis. Da ich bisher nur unter Windows arbeitete, ist das für mich leider etwas zu aufwendig. Aber gut zu wissen, dass es so prinzipiell gehen würde. Kann man denn die Daten auf selbst eingeben oder geht das nicht?

CS
Ralf
 
Hallo Andre,

danke für Deinen Tip. Die graphische Sichtbarkeit erhalte ich aktuell von Stellarium, mir geht's ja speziell darum, für einen längeren Zeitraum im Voraus die Berechnung als Tabelle zu erhalten, insbesondere für Miranda. Ich habe auch das Programm Guide 9 auf dem Rechner, das mir Tabellen ausgeben kann, z.B. für die Jupitermonderscheinungen, aber für Uranus ist nichts dabei.

CS
Ralf
 
Hallo Ralf,

für die Übernahme in den Solver muß man eine Größe anklicken können, also ist es nötig, daß sie in der Datentabelle oder im Hauptfenster auftaucht.

Hat man dann eine passende Aufgabe formuliert, kann der Solver den nächsten Zeitpunkt des Ereignisses finden. Liegt der Startzeitpunkt weiter in der Zukunft, wird der übernächste gefunden. Man kann das dann so oft wiederholen, bis man genügend Werte zusammen hat.

Grüße

fquadrat
 
Hallo Ralf,

zuerst wollte ich dich an diese Stelle verweisen:

http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi

Das sieht auf den ersten Blick etwas umständlich aus, berechnet aber "so gut wie alles"; für Monde zum Beispiel die Abstände vom Planeten.

Dann wurde noch Frau G. zu diesem Thema befragt, und sie empfahl mir über einen Umweg:

http://pds-rings.seti.org/tools/tracker2_ura.html

Das schaut ganz genau nach dem aus, was du suchst. Ob die Angaben korrekt sind, wäre zu prüfen (zwei Stichproben haben gepasst).

Grüße
Sven
 
Hallo Ralf

die größte Elongation eines Planetenmondes berechnet sich recht leicht nach einem einfachen Modell. Der Planetenmond umkreise seinen Mutterplaneten in einer exakten Kreisbahn. Nehmen wir weiter an, dass wir genau auf die Kante der Mondkreisbahn blicken, so wie es bei den Jupitermonden nahezu der Fall ist. (Diese Annahme muss gar nicht unbedingt exakt gelten) Der Mond wird also in unserer Blickrichtung eine periodische Pendelbewegung mit dem Planeten im Mittelpunkt ausführen.

Nun brauchen wir zwei Maßzahlen. Einmal den Abstand des Planeten von der Erde. Uns soll der mittlere Abstand ausreichen, den wir in einem Tafelwerk nachschlagen. Dann brauchen wir noch den mittleren Bahnradius des Planetenmondes, der sich in einschlägigen Nachschlagewerken finden sollte.

Die Rechnung ist nun einfach. Wir berechnen das Verhältnis aus Bahnradius des Planetenmondes und der mittleren Entfernung des Planeten von der Erde. Dieses Verhältnis ist mit der Näherung tan(x)~x oder sin(x)~x direkt der gesuchte maximale Winkelabstand des Mondes vom Planeten im Bogenmaß (!). Da der Planet deutlich weiter von der Erde entfernt ist als der Mond von seinem Planeten begehen wir nur einen unbedeutend kleinen Fehler.

Nun suchen wir uns aus einem Planetariumsprogramm den aktuellen Zeitpunkt einer maximalen Elongation des betrachteten Mondes heraus und notieren den genau Zeitpunkt am besten direkt im Julianischen Datum. Dann suchen wir uns die mittlere Umlaufzeit des Mondes aus einem Tabellenwerk heraus. Da wir vereinfacht annehmen, dass die Wiederkehr der maximalen Elongation des Mondes ein periodischer Vorgang ist, kehrt die darauf folgende Elongation in der selben Richtung exakt nach der Umlaufzeit wieder. Wir müssen also nur die Umlaufzeit (in Tagen) auf den uns schon bekannten Zeitpunkt der maximalen Elongation addieren und erhalten so sukzessive die weiteren Zeitpunkte der Elongationen. Hin und wieder aktualisieren wir unseren Bezugszeitpunkt, indem wir nochmal im Planetariumprogramm nachschauen.


Viele Grüße,
Christian
 
Hallo Christian,

vielen Dank für Deine ausführliche Erläuterung. Ja so geht es näherungsweise auf jeden Fall und sollte für meinen "Hausgebrauch" auch ausreichend genau sein.

>>Nun suchen wir uns aus einem Planetariumsprogramm den aktuellen Zeitpunkt einer maximalen Elongation des betrachteten Mondes heraus<<

Mit welchem Planetariumsprogramm würdest Du das denn machen, ohne hier eine Näherung "mit dem Auge" beim Beobachten der Bewegung im Schnelldurchlauf vorzunehmen? Mit anderen Worten, welches Programm berechnet Dir diesen Wert für einen beliebigen Mond?

Stellarium kann das m.E. jedenfalls nicht und mit Guide 9 habe ich das auch nicht finden können.

CS
Ralf
 
Hallo Sven,

vielen Dank für die beiden Links. Mit dem ersten habe ich gerade mal ein wenig experimentiert. Vermutlich könnte man zunächst die Ephemeriden für Uranus in einem 15min Takt für die nächsten 2 Wochen erstellen, dann für den gleichen Zeitraum die Ephemeriden für den Mond Miranda und dann mit Excel jeweils im 15min Takt den Abstand Mirandas vom Uranus aus den RA- und Dec-Differenzen ermitteln. Das ginge vermutlich, ist aber auch etwas aufwendig.

Der 2. Link führt zu einer graphischen Berechnung (soweit ich das verstanden habe, denn ich konnte kein einziges Bild bisher erzeugen), die mit ja auch schon Stellarium bieten kann.

Insofern sehe ich aktuell 2 Wege, wie ich mein Ziel möglicher Weise erreichen kann:

1) Der Weg von Christian beschrieben
2) Der Weg über Deinen ersten Link und die anschließende Berechnung über die Ephemeriden wie hier beschrieben.

CS
Ralf
 
Hallo Sven,

jetzt habe ich es doch geschafft, ein Bild zu erzeugen. Ja, das ist für mich absolut passend. So kann ich auf einfache und schnelle Art und Weise die Zeitpunkte der größten Elongation von Miranda über einen längern Zeitraum ermitteln und damit meine Beobachtungsanstregungen für diesen Mond fokussieren!!

Vielen Dank
Ralf
 
Hallo Ralf
Mit welchem Planetariumsprogramm würdest Du das denn machen, ohne hier eine Näherung "mit dem Auge" beim Beobachten der Bewegung im Schnelldurchlauf vorzunehmen? Mit anderen Worten, welches Programm berechnet Dir diesen Wert für einen beliebigen Mond?
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.
Die Methode des Schätzens sollte doch für Deine Belange völlig ausreichend sein. Natürlich muss sich auch jemand hinsetzen und ein Programm schreiben, das diesen Funktionsumfang hat. Das wird immer schnell vergessen. Du möchtest für jeden beliebigen Mond, gleich alles abrufbar haben. Dass das aber einen Haufen Arbeit für einen Softwareentwickler macht wird dabei gerne mal vergessen.

Ich empfehle sehr gerne das Programm WinJUPOS, weil es das einzig ernsthafte Programm für den Plantenbeobachter ist und natürlich auch für solche, die es werden wollen. WinJUPOS zeigt Dir genaue Postionen sogar mit (x,y)-Koordinaten. Du kannst Dir also für Deinen Lieblingsmond (Miranda) eine sehr genaue scheinbare Bahn selbst berechnen. Da lernst Du sogar noch eine Menge bei. Ich sehe jedenfalls keinen besseren und vor allem bequemeren Weg, als den Maximalwert der Elongation (und überhaupt der aktuellen Position) durch sehr genaues Abschätzen aus einem solchen Programm zu gewinnen. Denn selbst wenn du die Bahnparameter vom Mond Miranda hast, brauchst du zur tatsächlichen Bahnverfolgung sogenannte Anfangswerte. Die Muss man nun mal irgendwo her haben.



Viele Grüße,
Christian
 

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Re: Größte Elongation ...

Hallo Peter,

danke für die beiden PDFs, das sind genau die Analysen, die man bei dem Link, den Sven angegeben hatte, erzeugen kann. Das ist die Lösung für mich, die genau genug ist, meine Beobachtungen zu planen.

Vielen Dank
Ralf
 
Re: Größte Elongation ...

Hallo Christian,

auf die Idee mit WinJupos bin ich bisher noch nicht gekommen. Das werde ich mir auch einmal ansehen.

Mir ist das schon klar, dass man ohne Anfangswerte nicht auskommt, die man auch immer wieder einmal korrigieren muss, schließlich stören sich die Monde ja auch gegenseitig. Man hat also ein Vielkörperproblem.

CS
Ralf
 
Hallo Ralf,

abgesehen von den genannten Online-Tools kann das auch Alcyone Ephemeris. Es berechnet zwar nicht alle Monde, aber von Uranus sind die wichtigsten dabei:

Ariel (UI)
Umbriel (UII)
Titania (UIII)
Oberon (UIV)
Miranda (UV)

Das Programm gibt die "angular separation" der Monde von Uranus aus. Hier ein Screen:
-> Miranda ang. separation

Der Mond wird zZ nicht größer als 9", bei einem Durchmesser von Uranus von ca. 3.68".

Edit: Die berechneten Daten können auch in eine Excel Datei exportiert werden und dann entsprechend geordnet.

cs,
harald

--
 
Hallo Harald,

vielen Dank für den Tipp! Die Software kannte ich noch überhaupt nicht. Ja, sie tut auch genau, was ich gesucht habe.

Vielen Dank
Ralf
 
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