Positionsrechner für Himmelskörper: Höhe und Azimut
Berechnen Sie die Höhe und den Azimut von Sonne, Mond, Planeten und hellen Sternen für jeden Ort, jedes Datum und jede Uhrzeit. Zeigt Rektaszension, Deklination und eine Himmelskarte.
Positionsrechner für Himmelskörper
Finden Sie heraus, wo ein Stern, ein Planet, die Sonne oder der Mond am Himmel steht, von jedem Ort der Erde aus, zu jedem Datum und jeder Uhrzeit. Die Ergebnisse werden als Höhe über dem Horizont und Azimut, gemessen von Norden aus, angegeben.
Dezimalgrad. Der Breitengrad ist positiv nördlich, der Längengrad ist positiv östlich.
Wohin schauen
Methode
Die Positionen stammen aus den Standardalgorithmen in Meeus, Astronomical Algorithms. Das Datum wird in den Julianischen Tag 2460483.00000 umgerechnet, aus dem sich die Rektaszension und die Deklination des Himmelskörpers ergeben; der Längengrad des Beobachters und die Sternzeit liefern anschließend die Höhe und den Azimut.
Dokumentation
Dieser Rechner ermittelt, wo ein Himmelskörper von einem bestimmten Ort aus zu einem bestimmten Zeitpunkt am Himmel erscheint. Er gibt zwei Werte an: die Höhe, den Winkel über dem Horizont, und das Azimut, die von Norden aus gemessene Himmelsrichtung.
Höhe und Azimut
Die Höhe wird in Grad über dem Horizont gemessen. Am Horizont beträgt sie 0°, und genau über dem Beobachter, am Zenit, 90°. Eine negative Höhe bedeutet, dass sich der Körper unter dem Horizont befindet und nicht sichtbar ist.
Das Azimut wird in Grad im Uhrzeigersinn von Norden aus gemessen. Norden entspricht 0°, Osten 90°, Süden 180° und Westen 270°. Zusammen weisen die beiden Winkel auf einen bestimmten Punkt am Himmel, so wie eine Straßenadresse auf ein bestimmtes Gebäude weist.
Dieses Wertepaar wird als horizontales Koordinatensystem bezeichnet. Es hängt vom Standort des Beobachters und von der Uhrzeit ab, da sich die Erde dreht.
Ablauf der Berechnung
- Datum und Uhrzeit werden in einen Julianischen Tag umgerechnet, eine in der Astronomie verwendete fortlaufende Zählung von Tagen.
- Rektaszension und Deklination des Körpers werden berechnet. Dies sind feste Koordinaten am Himmel, vergleichbar mit Längen- und Breitengrad, die auf die Himmelskugel projiziert werden.
- Die Greenwich-Sternzeit wird berechnet und mit der geografischen Länge des Beobachters kombiniert, um die lokale Sternzeit zu erhalten.
- Der Stundenwinkel ist die lokale Sternzeit minus der Rektaszension. Er gibt an, wie weit der Körper vom Meridian des Beobachters entfernt ist.
- Höhe und Azimut ergeben sich aus dem Stundenwinkel, der Deklination und der geografischen Breite des Beobachters:
wobei a die Höhe, φ die geografische Breite des Beobachters, δ die Deklination des Gestirns und H der Stundenwinkel ist.
Herkunft der Positionen
Für verschiedene Himmelskörper werden unterschiedliche Modelle benötigt.
- Für die Sonne wird die Näherungstheorie der Sonnenbewegung aus Meeus, Kapitel 25, verwendet; sie ist auf etwa 0,01° genau.
- Für den Mond werden die größten periodischen Terme der Mondtheorie aus Meeus, Kapitel 47, verwendet; sie ist auf etwa 0,05° genau.
- Für die Planeten werden die vom JPL veröffentlichten Keplerschen Elemente für Näherungspositionen der großen Planeten verwendet. Sie gelten von 1800 bis 2050 und sind auf wenige Bogenminuten genau.
- Für die Sterne werden Katalogpositionen für die Epoche J2000.0 verwendet, die auf das Berechnungsdatum präzediert werden.
Refraktion
Die Luft lenkt Licht ab, sodass ein tief am Himmel stehender Körper höher erscheint, als er geometrisch tatsächlich steht. Der Effekt beträgt am Horizont etwa 0,5° und nimmt mit zunehmender Höhe rasch ab, auf ungefähr 0,03° bei 45°. Der Rechner zeigt die geometrische Höhe sowie die Höhe nach Berücksichtigung der Refraktion an.
Rechenbeispiel
Vom Royal Observatory in Greenwich aus, bei einer geografischen Breite von 51,4778° nördlicher Breite und einer geografischen Länge von 0,0015° westlicher Länge, steht die Sonne am 21. Juni 2024 um 12:00 UTC etwa 62° über dem Horizont und fast genau im Süden. Das liegt nahe an der größten Sonnenhöhe, die sie von diesem Breitengrad aus erreicht, weil die Deklination der Sonne zur Sommersonnenwende im Juni mit etwa +23,44° ihren nördlichsten Wert erreicht.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Höhe und Deklination?
Die Deklination ist an den Himmel gebunden und hängt nicht vom Beobachter ab. Die Höhe hängt vom Standort des Beobachters und von der Tageszeit ab, da die Erdrotation den Himmel vorüberzieht.
Warum wird die Zeit in UTC verlangt?
UTC beseitigt jede Unklarheit durch Zeitzonen und die Sommerzeit. Die lokale Uhrzeit muss vor der Eingabe in UTC umgerechnet werden.
Warum kann ein Stern den ganzen Tag unter dem Horizont bleiben?
Ein Stern mit einer Deklination, die weit von der Hemisphäre des Beobachters entfernt ist, geht dort nie auf. Canopus mit einer Deklination von −52,7° ist von 60° nördlicher Breite aus nie sichtbar.
Wie genau ist die Berechnung?
Sonne und Sterne sind auf einen kleinen Bruchteil eines Grades genau, der Mond auf ungefähr 0,05° und die Planeten innerhalb von 1800 bis 2050 auf wenige Bogenminuten. Das ist deutlich genauer, als das Auge beurteilen kann, und reicht aus, um ein Teleskop mit großem Gesichtsfeld auszurichten.
Warum steht Polaris in einer Höhe, die ungefähr meiner geografischen Breite entspricht?
Polaris befindet sich sehr nahe am nördlichen Himmelspol, und die Höhe des Himmelspols entspricht der geografischen Breite des Beobachters. Mithilfe dieses Zusammenhangs bestimmten Seeleute jahrhundertelang ihre geografische Breite.