Calculator voor Hemelpositie: Hoogte en Azimut
Bereken de hoogte en azimut van de Zon, Maan, planeten en heldere sterren voor elke locatie, datum en tijd. Toont rechte klimming, declinatie en een hemelkaart.
Calculator voor de Positie van Hemellichamen
Zoek uit waar een ster, planeet, de Zon of de Maan aan de hemel staat, gezien vanaf elke plaats op Aarde, op elke datum en tijd. De resultaten worden gegeven als hoogte boven de horizon en azimut gemeten vanaf het noorden.
Decimale graden. Breedtegraad is positief naar het noorden, lengtegraad is positief naar het oosten.
Waar te kijken
Methode
De posities komen uit de standaardalgoritmen in Meeus, Astronomical Algorithms. De datum wordt omgezet naar Juliaanse dag 2460483.00000, wat de rechte klimming en declinatie van het hemellichaam oplevert; de lengtegraad van de waarnemer en de sterrentijd geven vervolgens de hoogte en azimut.
Documentatie
Deze rekenmachine bepaalt waar een hemellichaam aan de hemel staat, gezien vanaf een bepaalde plaats op een bepaald moment. Het resultaat bestaat uit twee getallen: de hoogte, de hoek boven de horizon, en de azimut, de kompasrichting gemeten vanaf het noorden.
Hoogte en azimut
Hoogte wordt gemeten in graden vanaf de horizon. Ze is 0° op de horizon en 90° recht boven het hoofd, op het punt dat het zenit heet. Een negatieve hoogte betekent dat het hemellichaam onder de horizon staat en niet te zien is.
Azimut wordt gemeten in graden met de klok mee vanaf het noorden. Noord is 0°, oost is 90°, zuid is 180°, en west is 270°. Samen wijzen de twee hoeken naar één punt aan de hemel, zoals een straatadres naar één gebouw wijst.
Dit paar heet het horizontale coördinatenstelsel. Het hangt af van waar de waarnemer staat en van de tijd, omdat de Aarde draait.
Hoe de berekening werkt
- De datum en tijd worden omgezet naar een Juliaanse dag, een doorlopende telling van dagen die in de sterrenkunde wordt gebruikt.
- De rechte klimming en declinatie van het hemellichaam worden berekend. Dit zijn vaste coördinaten aan de hemel, zoals lengte- en breedtegraad geprojecteerd op de hemelbol.
- De sterrentijd van Greenwich wordt berekend en gecombineerd met de lengtegraad van de waarnemer, wat de lokale sterrentijd oplevert.
- De uurhoek is de lokale sterrentijd min de rechte klimming. Ze geeft aan hoe ver het hemellichaam van de meridiaan van de waarnemer verwijderd is.
- Hoogte en azimut volgen uit de uurhoek, de declinatie en de breedtegraad van de waarnemer:
sin(altitude) = sin(latitude) × sin(declination) + cos(latitude) × cos(declination) × cos(hour angle)
Waar de posities vandaan komen
Verschillende hemellichamen vereisen verschillende modellen.
- De Zon gebruikt de eenvoudige zonnetheorie in Meeus, hoofdstuk 25, nauwkeurig tot ongeveer 0.01°.
- De Maan gebruikt de grootste periodieke termen van de maantheorie in Meeus, hoofdstuk 47, nauwkeurig tot ongeveer 0.05°.
- De planeten gebruiken de Kepleriaanse elementen die JPL publiceerde voor benaderende posities van de grote planeten. Ze gelden van 1800 tot 2050 en zijn nauwkeurig tot enkele boogminuten.
- De sterren gebruiken catalogusposities voor epoche J2000.0, met precessie omgerekend naar de datum van de berekening.
Refractie
Lucht buigt licht, dus een hemellichaam laag aan de hemel lijkt hoger te staan dan het geometrisch is. Het effect is ongeveer 0.5° aan de horizon en neemt snel af met de hoogte, tot ongeveer 0.03° bij 45°. De rekenmachine toont de geometrische hoogte en de hoogte nadat refractie is toegevoegd.
Voorbeeld
Vanaf de Koninklijke Sterrenwacht van Greenwich, op breedtegraad 51.4778° noord en lengtegraad 0.0015° west, op 21 juni 2024 om 12:00 UTC, staat de Zon ongeveer 62° boven de horizon en bijna precies in het zuiden. Dat is bijna de hoogste stand die de Zon ooit bereikt vanaf die breedtegraad, want tijdens de junizonnewende is de declinatie van de Zon het meest noordelijk, ongeveer +23.44°.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen hoogte en declinatie?
Declinatie ligt vast aan de hemel en hangt niet af van de waarnemer. Hoogte hangt af van waar de waarnemer staat en van het tijdstip van de dag, omdat de rotatie van de Aarde de hemel meevoert.
Waarom wordt de tijd in UTC gevraagd?
UTC voorkomt verwarring door tijdzones en zomertijd. Zet de lokale kloktijd om naar UTC voordat u die invoert.
Waarom kan een ster de hele dag onder de horizon blijven?
Een ster met een declinatie ver van het halfrond van de waarnemer komt daar nooit op. Canopus, met een declinatie van −52.7°, is nooit te zien vanaf 60° noorderbreedte.
Hoe nauwkeurig is dit?
De Zon en de sterren zijn nauwkeurig tot een klein deel van een graad, de Maan tot ongeveer 0.05°, en de planeten tot enkele boogminuten tussen 1800 en 2050. Dat is veel fijner dan het oog kan onderscheiden, en nauwkeurig genoeg om een telescoop met een breed gezichtsveld op te richten.
Waarom staat Poolster op een hoogte die dicht bij mijn breedtegraad ligt?
Poolster staat heel dicht bij de hemelnoordpool, en de hoogte van de pool is gelijk aan de breedtegraad van de waarnemer. Die relatie hielp zeevaarders eeuwenlang om hun breedtegraad te bepalen.