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 am Himmel erscheint, von einem gegebenen Ort aus und zu einem gegebenen Zeitpunkt. Er liefert zwei Werte: die Höhe, den Winkel über dem Horizont, und den Azimut, die Kompassrichtung, gemessen von Norden aus.
Höhe und Azimut
Die Höhe wird in Grad vom Horizont aus gemessen. Sie beträgt 0° am Horizont und 90° senkrecht darüber, am Punkt, der Zenit heißt. Eine negative Höhe bedeutet, dass sich der Körper unter dem Horizont befindet und nicht gesehen werden kann.
Der Azimut wird in Grad im Uhrzeigersinn von Norden aus gemessen. Norden ist 0°, Osten 90°, Süden 180° und Westen 270°. Zusammen zeigen die beiden Winkel auf eine bestimmte Stelle am Himmel, so wie eine Straßenadresse auf ein bestimmtes Gebäude zeigt.
Dieses Paar heißt horizontales Koordinatensystem. Es hängt vom Standort des Beobachters und von der Uhrzeit ab, weil sich die Erde dreht.
Wie die Berechnung funktioniert
- Datum und Uhrzeit werden in einen Julianischen Tag umgerechnet, eine in der Astronomie verwendete fortlaufende Zählung der Tage.
- Die Rektaszension und die Deklination des Himmelskörpers werden berechnet. Das sind feste Koordinaten am Himmel, ähnlich wie Längen- und Breitengrad, nur auf die Himmelskugel projiziert.
- Die Greenwich-Sternzeit wird berechnet und mit dem Längengrad des Beobachters kombiniert, um die Ortssternzeit zu erhalten.
- Der Stundenwinkel ist die Ortssternzeit minus die Rektaszension. Er gibt an, wie weit der Himmelskörper vom Meridian des Beobachters entfernt ist.
- Höhe und Azimut ergeben sich aus dem Stundenwinkel, der Deklination und dem Breitengrad des Beobachters:
sin(Höhe) = sin(Breitengrad) × sin(Deklination) + cos(Breitengrad) × cos(Deklination) × cos(Stundenwinkel)
Woher die Positionen stammen
Verschiedene Himmelskörper benötigen verschiedene Modelle.
- Für die Sonne wird die vereinfachte Sonnentheorie aus Meeus, Kapitel 25, verwendet, mit einer Genauigkeit von etwa 0.01°.
- Für den Mond werden die größten periodischen Terme der Mondtheorie aus Meeus, Kapitel 47, verwendet, mit einer Genauigkeit von etwa 0.05°.
- Für die Planeten werden die von der JPL veröffentlichten Kepler-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
Luft bricht das Licht, sodass ein tief 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 etwa 0.03° bei 45°. Der Rechner zeigt die geometrische Höhe sowie die Höhe nach Hinzurechnen der Refraktion.
Beispiel
Vom Königlichen Observatorium in Greenwich aus, bei einem Breitengrad von 51.4778° Nord und einem Längengrad von 0.0015° West, steht die Sonne am 21. Juni 2024 um 12:00 UTC etwa 62° über dem Horizont und fast genau im Süden. Das liegt nahe am höchsten Stand, den die Sonne von diesem Breitengrad aus je erreicht, weil zur Sommersonnenwende die Deklination der Sonne am weitesten nördlich liegt, bei etwa +23.44°.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Höhe und Deklination?
Die Deklination ist am Himmel fest und hängt nicht vom Beobachter ab. Die Höhe hängt vom Standort des Beobachters und von der Tageszeit ab, weil die Erdrotation den Himmel vorbeiführt.
Warum wird die Uhrzeit in UTC angefragt?
UTC beseitigt jede Unklarheit durch Zeitzonen und Sommerzeit. Rechnen Sie die örtliche Uhrzeit vor der Eingabe in UTC um.
Warum kann ein Stern den ganzen Tag unter dem Horizont bleiben?
Ein Stern mit einer Deklination weit von der Hemisphäre des Beobachters entfernt geht dort nie auf. Kanopus, bei einer Deklination von −52.7°, erscheint von 60° Nord aus nie.
Wie genau ist das?
Sonne und Sterne sind auf einen kleinen Bruchteil eines Grades genau, der Mond auf etwa 0.05°, und die Planeten auf wenige Bogenminuten im Zeitraum von 1800 bis 2050. Das ist deutlich feiner, als das Auge beurteilen kann, und genau genug, um ein Teleskop mit weitem Sichtfeld darauf auszurichten.
Warum steht der Polarstern in einer Höhe nahe meinem Breitengrad?
Der Polarstern steht sehr nahe am nördlichen Himmelspol, und die Höhe des Pols entspricht dem Breitengrad des Beobachters. Dieser Zusammenhang half Seefahrern jahrhundertelang, ihren Breitengrad zu bestimmen.