Beobachtungen
an unseren eigenen geschaffenen Erdtrabanten,
den
geostationären Satelliten
Astracluster Komposit über 10h vom 20.10.12 mit 650mm
auch als Video
(450 Bilder a 30s mit Canon EOS 350da bei 1600 ASA)
Download des Programmes :
Windows Version (virenfreie exe.file!) hier: oder als zip Version
GEOSAT.exe
(zB.
Astra;Kopernikus;Eutelsat etc.)
Theorie
und Praxis
Vielleicht
ist es schon jemanden bei einer Plutobeobachtung aufgefallen, dass während
dieser auf einmal "Sterne" durch das Okular wandern. Falls ja, dann
hat der Beobachter höchst wahrscheinlich die Bekanntschaft mit einem geostationären
Satelliten gemacht.
Man
könnte ja einmal den Spieß herumdrehen und die Beobachtung gezielt auf einen
dieser Satelliten richten. Hierbei ist z.B. der Astra Cluster schon auf sieben
Einzelsatelliten angewachsen. Bei Beobachtungen von >15min sind sogar Ihre
Eigenbewegungen zur Bahnstabilisierung zu sehen bzw. zu fotografieren.
Die
Besonderheit bei der Beobachtung bzw. Fotographie liegt daran, daß diese ohne
Nachführung des Teleskops geschieht! Hierbei nutzen wir den Vorteil, daß diese
Satelliten, wie der Name schon sagt "geostationär", mit der gleichen
Zeit sich um die Erde drehen wie die Umlaufzeit der Erde ist.
Der
Nachteil an dieser Sache ist aber, daß sich zwar der Satellit sich immer an der
"gleichen Stelle" über der Erde befindet aber der Sternhimmel,
welcher als Bezugspunkt zum aufsuchen dient, sich aber "dreht"!
Um
diese Problematik zu lösen möchte ich dieses am Beispiel vom Astra Cluster
demonstrieren und dann allgemein für alle geostationären Satelliten
vereinfachen.
Da
zur Positionsbestimmung der Satelliten uns nur sein Lägengrad bekannt ist müßen
wir ab hier unsere Berechnung anfangen.
Jeder
der eine Satellitenschüssel einmal aufgestellt hat findet in seiner
Gebrauchsanweisung eine Angabe z.B. Astra Satellit Position = 19,2° Ost. Des
weiteren findet man noch ein Diagramm o.ä. welches die Höhe über dem
Horizont und den Azimut auf seinen Ort enthält.
Für
uns ist nur die Angabe : 19,2° Ost interessant! Diese Angabe sagt aus, daß die
"Schüssel" auf dem Längengrad 19,2° Ost direkt im Meridian stehen
muß. Oder anders gesagt in Greenwich muß man Sie 19,2° nach Osten drehen um
Astra zu empfangen oder zu beobachten.
So
jetzt haben wir einen Bezug zum Längengrad bzw. später zur Rektaszension aber
woher bekommen wir unseren Bezug zur Höhe bzw. später zur Deklination?
Diese
Information birgt der Satellit in sich selbst. Der Satellit muß direkt über
dem Äquator stehen da sonst die Bahn des Satelliten nicht parallel zur Erde
laufen würde. Zum Vergleich, währe der Satellit über dem Nordpol, dann währe
er nach zwölf Stunden über dem Südpol und nach 24 Stunden wieder über dem
Nordpol zu sehen, zum Fernsehschauen relativ uninteressant, oder?
So
jetzt wissen wir, das Astra am Äquator und bei 19,2° östlicher Länge direkt
im Zenit steht. Leider sitze ich hier z.B. in Ingolstadt und dieser Ort liegt 48,75°
Nord und 11,42° Ost.
Nun
muß die Höhe des Satelliten in Deklination umgewandelt werden und die Länge
in Rektaszension. Eine weitere Schwierigkeit besteht aber noch, die
Rektaszension von Astra ändert sich mit der Zeit (Astra ist ja kein Stern!)
Ich
möchte hier einen Weg zeigen die Position (Rektaszension oder dessen
Stundenwinkel und Deklination) von Astra zu einer bestimmten Uhrzeit zu
bestimmen.
Um
die Berechnung durchzuführen benötigen wir :
1.)
Falls
nur der Stundenwinkel benötigt wird:
Längengrad Beobachtungsort z.B.
48,75°
Ingolstadt
Breitengrad Beobachtungsort
z.B. 11,42° Ost
Ingolstadt
Position des Satelliten
z.B. 19,2° Ost
Astra
Erdradius
6378 km
geostationärer Bahnradius
42164 km (3. Kepler Gesetz)
2.)
Falls die Rektaszension erechnet werden soll:
Mitteleuropäische Zeit
MEZ (Funkuhrgenauigkeit!)
Mitllere Ortssternzeit MOZ
aus Jahrbuch oder PC (z.B. Ingolstadt)
An
den Grafiken kann man graphisch bzw. mathematisch die Herleitung der
Berechnungsformel für die Deklination, bzw. Stundenwinkel oder Rektaszension
erkennen.
Stundenwinkel:
Deklination:
Bemerkung :
Wem die ganze « zu Fuß » Rechnerei zu viel sein sollte der kann das ganze als kleines Computerprogramm als GEOSAT.zip herunterladen.
So sieht das Eingabefenster aus:
Darauf achten, dass immer ein PUNKT und nie ein KOMMA verwendet wird!!!
und so sieht das Ausgabefenster aus: