WILLKOMMEN ZU ASTROCALC V2.1 DEM ASTRONOMISCHEN CALCULATOR Die Astronomie ist neben der Medizin die älteste Wissenschaft der Welt. Anfang der 90er Jahre begann Thomas Hausknecht mit der Programmierung einer Software, die nicht nur die genaue Positionen von Planeten berechnen konnte. Für die Astrophotographie sollte auch noch die exakte Belichtungszeit für den Planeten oder Stern ausgegeben werden. Es wurde ein reines Rechenprogramm, auf eine Darstellung des Sternenhimmels wurde bewußt verzichtet. AstroCalc V2.1 berechnet Positionen mit einer Präzision von ca. einer Bogensekunde! Für jeden Planeten sind etwa 100 Störungsterme berücksichtigt, daher auch die Codelänge von über 180 KB. Die Belichtungszeiten für Planetenfotos sind durch Versuche mit Farbdiafilm bestätigt. Trotzdem sollte man je ein Foto mit halber und doppelter Belichtungszeit machen, da atmosphärische Bedingungen und unterschiedliche Filmmaterialien zu Abweichungen führen könnten. Bitte teilen sie uns ihre Erfahrungen mit. Nur so kann das Programm weiter entwickelt werden. Ralf Schoofs Moers, im Juni 1994 --------------------------------------------------------------------- AstroCalc V2.1 verfügt über folgende Menüs: 1. Astro 2. Ephemeriden 3. Foto --------------------------------------------------------------------- zu 1. DAS ASTRO MENÜ Folgende Funktionen befinden sich im Astro-Menü: 1.1 Settings 1.2 *Quit* zu 1.1 SETTINGS Ein kleines Fensterchen öffnet sich in dem Sie die geographischen Koordinaten Ihres Beobachtungsortes und die Differenz ihrer Zeitzone gegenüber der Universal Time (Abk. UT) eingeben können. Geben Sie die geographischen Koordinaten im Dezimalsystem ein. Sie können also die Angaben aus dem Jahrbuch "Das Himmelsjahr" direkt übernehmen. Für Frankfurt am Main lauten die Koordinaten: Längengrad: -8.7 Breitengrad: 50.1 Zeitzone-UT: -1 Frankfurt a.M. liegt auf einem östlichen Längengrad, für einen auf einem westlichen Längengrad gelegenen Beobachtungsort lassen Sie das Minuszeichen einfach weg. Wir liegen in der Mitteleuropäischen Zeitzone, kurz MEZ. Hierfür ist in >Zeitzone-UT< der Wert -1 einzutragen; wenn die Sommerzeit gilt (Abk. MESZ) tragen Sie hier -2 ein. Bestätigen Sie die Eingaben jeweils mit einem Return. Nach der letzten Eingabe öffnet sich ein System-Requester mit dem Text "Settings sichern?". Wenn die Koordinaten stimmen, klicken Sie das Ok-Gadget, die Eingaben werden in der Settings-Datei gespeichert. Bitte verwenden Sie bei Eingaben an Stelle des deutschen Kommas einen Punkt. zu 1.2 *QUIT* Hier beenden Sie das Programm. zu 2 EPHEMERIDEN MENÜ Ephemeriden befinden sich in vielen Sternkatalogen. Aber auch die astronomischen Jahrbücher (Das Himmelsjahr, Ahnerts Kalender für Sternfreunde, Astronomical Almanac) enthalten Ephemeriden für die Örter von Sonne, Mond und Planeten, die sich ja im Laufe der Zeit vor den Sternen bewegen. Diese `Koordinaten` werden für einen längeren Zeitraum vorausberechnet und in Tabellen zusammengefaßt. Diese Tabellen nennt man Ephemeriden (griech. Tagebücher) und gehören zum Handwerkszeug jedes Amateurastronomen. AstroCalc V2.1 berechnet Ephemeriden mit einer Genauigkeit und Präzision, die auf dem Amiga ihres Gleichen sucht! Das Programm berechnet die Ephemeriden für ein vom Beobachter ausgewähltes Objekt zu einen bestimmten Zeitpunkt. Folgende Funktionen befinden sich im Ephemeriden-Menü: 2.1 Sonne 2.2 Merkur - Venus 2.3 Mond - Mars 2.4 Jupiter - Saturn - Uranus - Neptun - Pluto Nach dem Auswählen Ihres Beobachtungsobjektes öffnet sich ein Fenster in das Sie den Zeitpunkt der Beobachtung eingeben: Datum: Tag Mon Jahr Zeit: std min sek Äquinoktium: Nach jeder Eingabe muß die Return-Taste gedrückt werden. Wenn der Wert für den Tag oder Monat einstellig ist, brauchen sie keine 0 davor zu schreiben, z.B. reicht eine 9 für September. Wenn sie kein Äquinoktium angeben wird automtisch die Jahreszahl übernommen. Ein Beispiel: Datum: Tag 22 Mon 9 Jahr 1994 Zeit: std 23 min sek Aquinoktium: 1994 Die Fenster für die Planeten sind gleich aufgebaut, deswegen wird nur Merkur (und Jupiter) als Beispiel erläutert. zu 2.1 SONNE ... topozentrische Daten ... Däm. Anfang: Die Sonne steht etwa 18° unter dem Horizont und steigt weiter. Ab jetzt beginnt die astronomische Dämmerung, die ersten lichtschwachen Himmelsobjekte beginnen zu verblassen, es wird langsam hell. Däm. Ende: Am Nachmittag oder Abend steht die Sonne etwa 18° unter dem Horizont. Jetzt sind auch schwache Sterne zu beobachten, die Nacht beginnt. ... zu 2.2 MOND geozentr.-äquatoriale Koordinaten ... Distanz: Die Distanz wird hier nicht wie bei den Planeten in astronomischen Einheiten (AE) ausgegeben, sondern in Erdradien. ... zu 2.3 MERKUR Die Fenster für die Planeten sind gleich aufgebaut, deswegen wird nur Merkur (und Jupiter) als Beispiel erläutert. Julian. Datum: Das julianische Datum gibt die Anzahl der Mittleren Sonnentage an, die seit dem 1. Januar 4713 v. Chr. 12 Uhr Weltzeit vergangen sind. Mit dieser etwas seltsam anmutenden Art der Zählung kann man einfacher rechnen, da sie unabhängig von unterschiedlichen Monats- und Jahreslängen ist. geozentr.-äquatoriale Koordinaten RA: Die Rektaszension ist der Winkel zwischen dem Frühlingspunkt und dem Schnittpunkt des Himmelsäquators mit dem Stundenkreis eines Objekts. Sie wird in Stunden, Minuten und Sekunden angeben, sagt Spock. Dekl: Die Deklination ist der Winkelabstand eines Objekts vom Himmelsäquator. Sie wird in Grad, Bogenminuten und Bogensekunden angegeben. Distanz: Hier wird die Entfernung zwischen der Erde und dem Planeten angezeigt. topozentrische Daten Azimut: Der Winkel zwischen dem Südpunkt und dem Schnittpunkt des Vertikalkreises eines Objekts mit dem Horizont, sagt Scotty. Höhe: Das ist der Winkel zwischen Objekt und Horizont. Aufgang: Rein theoretisch ist ab diesem Zeitpunkt eine Beobachtung des Objekts möglich. Aber grau ist alle Theorie... Kulmination: Das Objekt erreicht im Süden seine höchste Stellung über dem Horizont, es kulminiert. Untergang: Erst ab diesem Zeitpunkt soll angeblich keine Beobachtung mehr möglich sein. Die Realität sieht wie immer anders aus, erst recht wenn es draußen stürmt und regnet. Elongation: Damit ist der Winkelabstand eines Planeten von der Sonne gemeint. Steht ein Planet in westlicher Elongation (Wert positiv), geht er vor der Sonne auf und ist am Morgenhimmel zu beobachten. Steht ein Planet in östlicher Elongation (Wert negativ), geht er nach der Sonne unter und ist am Abendhimmel zu beobachten. Ist der Wert hoch, kann man den Planeten länger beobachten. Sternzeit: Wer denkt da an Raumschiff Enterprise? Was sagt das Lexikon? Zitat: "Die Sternzeit ist die durch die Erdrotation in Bezug auf den Frühlingspunkt definierte Zeiteinteilung" Zitat Ende. heliozentr.-ekliptikale Koordinaten Länge: Die ekliptikale Länge gibt an, auf welcher Seite der Sonnen der Planet gerade ist. Der Nullpunkt von dem aus die gemessen wird ist der Frühlingspunkt. Gezählt wird in Grad und gegen den Uhrzeigersinn. Breite: Die ekliptikale Breite gibt an, ob der Planet oberhalb der Ekliptik steht (positive Zahl) oder unterhalb (negative Zahl). Zur Erinnerung: die Ekliptik ist die Erdbahnebene. Distanz: Das ist der Abstand des Planeten von der Sonne in astronomischen Einheiten (AE). Physische Ephemeriden Positionswinkel: Der Positionswinkel der Planetenachse wird vom Nordpunkt aus entgegen dem Uhrzeigersinn von 0° bis 360° gezählt. Planetoz. Breite: Die Gradzahl gibt denjenigen Punkt der Planetenoberfläche an, der auf der Verbindungslinie Beobachter-Planet im Mittelpunkt des Planetenscheibchens liegt. Die planetozentrische Breite wird von 0° für den Nordpol des Planeten bis 180° für den Südpol angegeben. Zentralmeridian: Durch die geographischen Koordinaten Länge und Breite wird die Lage jedes Ortes auf der Erde angegeben. Für die Planeten hat man analog dazu sogenannte planetographische Koordinaten eingeführt. Der Zentralmeridian ist der Meridian, der zur Beobachtungszeit durch die Mitte des Planetenscheibchens verläuft. Die planetographische Länge des Zentralmeridians wird von 0° bis 360° angegeben scheinb. Äquator Ø : Damit ist der Äquatordurchmesser des Planetenscheibchens am irdischen Himmel gemeint. Deswegen wird der scheinbare Äquatordurchmesser in Bogensekunden angegeben. Phasenwinkel: Das ist der Winkel im Mittelpunkt eines Planeten zwischen dem Beobachter auf der Erde und der Sonne. Der Phasenwinkel gibt den dem Beobachter zugewandten, beleuchteten Teil des Planetenscheibchens an. Phase: Die Phasen entstehen durch die priodisch wechselnden Stellungen der Planeten zur Sonne und zur Erde. Der Mond und die inneren Planeten Merkur und Venus zeigen deutliche Phasen. Der von der Erde aus sichtbare, beleuchtete Teil des Planetenscheibchens wird in Prozent angegeben: 0% (nicht sichtbar, Neumond); 50% (hälfte ist sichtbar, Halbmond); 100% (zu gänze sichtbar, Vollmond). scheinb. Helligkeit: Die scheinbare Helligkeit wird, wie bei den Sternen, in Größenklassen angegeben. zu 2.4 JUPITER ... Physische Ephemeriden ... Zentralmeridian I : Der Zentralmeridian ist der Meridian, der zur Beobachtungszeit durch die Mitte des Planetenscheibchens verläuft. Die planetographische Länge des Zentralmeridians wird von 0° bis 360° angegeben. Beim Gasriesen Jupiter, der uns keine feste Oberfläche zeigt, ist eine differentielle Rotation festzustellen; das heißt, das die Rotationszeit am Äquator minimal ist und zu den Polen hin zunimmt. Um dieser Tatsache gerecht zu werden, aber andererseits auch nicht unendlich viele Rotationssysteme zu haben, sind auf Jupiter für die visuelle Beobachtung zwei Koordinatensysteme definiert. System I umfaßt die Äquatorzone und rotiert in 9:50:30 einmal um sich selbst. Zentralmeridian II: System II gilt für den Rest des Planeten und benötigt 9:55:40 für eine Umdrehung. Man sollte immer daran denken, daß es sich bei diesen Systemen um eine Vereinbarung handelt und nicht um eine für alle Breiten gültige Darstellung der wirklichen Verhältnisse auf dem Planeten. ... zu 3 DAS FOTO MENÜ Folgende Funktionen befinden sich im Foto-Menü: 3.1 Sonne 3.2 Mond 3.3 Sterne 3.4 Planeten 3.5 Ok.projekt 3.6 Teleskop Wollen sie die Belichtungszeit für einen Planeten, Stern, die Sonne oder den Mond berechnen lassen, wählen sie zuerst den Menüpunkt Ok.projekt an und lassen sich die Gesammtbrennweite berechnen. Dann wählen sie im Menü Ephemeriden das entsprechenden Objekt aus und lassen die scheinbare Helligkeit und den scheinbaren Äquatordurchmesser berechnen. Dann gehen sie wieder ins Foto-Menü, wählen das entsprechende Objekt an, geben die von AstroCalc V2.1 berechneten Daten ein und die Belichtungszeit wird ausgegeben. Bitte teilen sie uns ihre Erfahrungen mit. Nur so kann das Programm weiter entwickelt werden. zu 3.1 SONNE In diesem Fenster müssen folgende Werte eingegeben und mit Return bestätigt werden. Objektivdurchmesser (mm): Hier geben sie, wenn sie ein Celestron 8 besitzen, den Wert 200 ein; wenn sie ein 4 Zoll-Newton ihr Eigen nennen, geben sie 102 ein. (1 Zoll bzw. Inch = 25,4mm) Brennweite (mm): Hier wird die Gesamtbrennweite eingegeben. Diese errechnen sie vorher mit dem Menüpunkt 3.5 Ok.projekt. Filmempfindlichkeit (ASA): Selbstredend das hier die ASA-Zahl und nich die ISO-Zahl des verwendeten Films eingegben wird. Filterfaktor (Pentaprisma = 15625): Der Sonnenfilter läßt nur eine bestimmte "Menge" des Lichtes durch. Für die visuellen und photographischen Sonnenfilter gelten unterschiedliche Filterfaktoren, die aber für jeden Filter genau definiert sind. Der Händler ihres Filters muß ihnen darüber Auskunft geben können. Als Richtwert können sie den Filterfaktor eines Pentaprismas verwenden. ACHTUNG!! NIEMALS OHNE SONNENFILTER DIE SONNE BEOBACHTEN!! ES KOMMT SONST ZU SCHWEREN VERBRENNUNGEN DES AUGES, DIE ZUR BLINDHEIT FÜHREN KÖNNEN!! Nach dem vierten und letzten Return berechnet AstroCalc V2.1 folgende Werte: Belichtungszeit - sie wird als Dezimalzahl und als Bruch ausgegeben, die Maßeinheit ist Sekunden. Ø Sonne auf Film - der Durchmesser der Sonne auf dem Film wird in Millimetern ausgegeben. Ø Beugungsscheibe - der Durchmesser des Beugungsscheibchens wird auch in mm ausgegeben. zu 3.2 MOND Auch im Mond-Fenster müssen die Werte eingegeben und mit Return bestätigt werden. Objektivdurchmesser (mm): Hier geben sie die den Durchmesser der Optik ein. Wenn sie ein 6 Zoll Refraktor besitzen ist der Wert 152 mm, denn 1 Zoll entspricht 25,4mm. Brennweite (mm): Hier wird die Gesamtbrennweite eingegeben. Diese errechnen sie vorher mit dem Menüpunkt 3.2 Ok.projekt. Filmempfindlichkeit (ASA): Hier wird die ASA-Zahl des verwendeten Films eingegeben. Mondalter (Tage nach Neumond): Hier muß die Anzahl der seit Neumond verstrichenen Tage eingegeben werden. In einer späteren Version von AstroCalc wird diese Eingabe komfortabler gelöst werden. Nach dem vierten und letzten Return berechnet AstroCalc V2.1 folgende Werte: Belichtungszeit - sie wird als Dezimalzahl und als Bruch ausgegeben, die Maßeinheit ist Sekunden. Ø Mond auf Film - der Durchmesser des Mondes auf dem Film wird in Millimetern ausgegeben. Ø Beugungsscheibe - der Durchmesser des Beugungsscheibchens wird auch in mm ausgegeben. zu 3.3 STERNE Auch im Sterne-Fenster müssen die Werte eingegeben und mit Return bestätigt werden. Objektivdurchmesser (mm): Hier geben sie, wenn sie einen 10 Zoll Newton besitzen, den Wert 254 ein, denn 1 Zoll bzw. Inch entspricht 25,4mm. Brennweite (mm): Hier wird die Gesamtbrennweite eingegeben. Diese errechnen sie vorher mit dem Menüpunkt 3.5 Ok.projekt. Filmempfindlichkeit (ASA): Hier wird die ASA-Zahl des verwendeten Films eingegeben. Größenklasse: Hier wird die scheinbare Helligkeit (mag) des Sterns eingegeben. Schwarzschildexponent: Dieser Wert sollte eigentlich auf jeder Filmpackung stehen. Er gibt an, wann der Film die stärkste Schwärzung erfährt. Nach dem fünften und letzten Return berechnet AstroCalc V2.1 folgende Werte: Belichtungszeit - sie wird als Dezimalzahl und als Bruch ausgegeben, die Maßeinheit ist Sekunden. Bildfeld bei KB-Film - der Bildfelddurchmesser bei Kleinbild-Film wird in Grad und in Bogenminuten ausgegeben. Bildfeld bei TC211 CCD - der Bildfelddurchmesser bei der CCD-Kamera LcCCD_04 der Firma OES wird in Grad und in Bogenminuten ausgegeben. zu 3.4 PLANETEN Auch im Planeten-Fenster müssen die Werte eingegeben und mit Return bestätigt werden. Objektivdurchmesser (mm): Hier geben sie, wenn sie ein 4 Zoll Maksutov-Cassegrain besitzen, den Wert 102 ein, denn 1 Zoll entspricht 25,4mm. Brennweite (mm): Hier wird die Gesamtbrennweite eingegeben. Diese errechnen sie vorher mit dem Menüpunkt 3.5 Ok.projekt. Filmempfindlichkeit (ASA): Hier wird die ASA-Zahl des verwendeten Films eingegeben. Größenklasse: Hier wird der Wert eingetippt, der im Menü Ephemeriden bei ausgegeben worden ist. Die Endung "mag" müßen sie weg lassen. Planeten (Bogensec): Hier wird der Wert eingetippt, der im Menü Ephemeride bei ausgegeben worden ist. Die Endung `` für Bogensekunden müßen sie weg lassen. Nach dem fünften und letzten Return berechnet AstroCalc V2.1 folgende Werte: Belichtungszeit - sie wird als Dezimalzahl und als Bruch ausgegeben, die Maßeinheit ist Sekunden. Ø Planet auf Film - der Durchmesser des Planeten auf dem Film wird in Millimetern ausgegeben. Ø Beugungsscheibe - der Durchmesser des Beugungsscheibchens wird auch in Millimetern ausgegeben. zu 3.5 OK.PROJEKT Auch im Fenster für die Okular-Projektion müssen die Werte eingegeben und mit Return bestätigt werden. Brennweite (mm): Hier wird die Brennweite des Teleskops in Millimetern eingegeben. Besitzen sie ein Celestron 8 müßen sie hier 2000 eingeben, da ein Celestron 8 eine Brennweite von 2 Metern hat. Okularbrennweite: Die Brennweite des Okulars, z.B. 9mm, wird hier eingeben. Also eine 9 eintippen. Abstand Film - Okular: Die wenigsten Sternfreunde kennen den genauen Wert, man sollte ihn aber ausmessen. Wenn sie ihn nicht auf den Millimeter genau wissen, probieren sie einfach mehrere Werte aus und vergleichen das schärfste Foto mit dem entsprechenden Wert. Nach dem dritten und letzten Return berechnet AstroCalc V2.1 folgende Werte: Abbildungsmaßstab - das ist das Verhältnis der Okularprojektion zur Fokalprojektion. Gesammtbrennweite - dieser Wert wird in den Menüpunkten Sonne, Mond, Sterne und Planeten zur Berechnung benötigt. zu 3.6 TELESKOP Im Teleskop-Fenster müssen die Werte eingegeben und mit Return bestätigt werden. Objektivdurchmesser (mm): Hier geben sie, wenn sie ein Celestron 8 besitzen, den Wert 200 ein, denn 1 Zoll bzw. Inch entspricht 25,4mm. Brennweite (mm): Hier wird die Brennweite des Teleskops in Millimetern eingegeben. Besitzen sie ein Celestron 8 müßen sie hier 2000 eingeben. Okularbrennweite: Die Brennweite des Okulars, z.B. 9mm, wird hier eingeben. Also eine 9 eintippen. scheinbarer Gesichstfeld Ø in Grad: Der scheinbare Gesichtsfelddurchmesser des Okulares bestimmt auch das wahre Gesichtsfeld, daß heist die tatsächliche Größe des wahrgenommenen Gesichtsfelds. Dieser Wert wird von den Herstellern der Okulare in Grad angegeben. Nach dem vierten und letzten Return berechnet AstroCalc V2.1 folgende Werte: Vergrößerung - dieser Wert errechnet sich aus der Brennweite des Objektivs durch die Brennweite des Okulars AP - dieser Wert wird in mm angegeben. Bilddurchmesser - der Wert wird ebenfals in mm angegeben. wahres Gesichtsfeld - das ist die tatsächliche Größe des wahrgenommenen Gesichtsfelds. Es wird in Grad und in Bogenminuten angegeben. Auflösung - dieser Wert wird in Bogensekunden angegeben. Details, die kleiner als dieser Wert sind, können mit dem gewählten Okular (Vergrößerung) nicht mehr getrennt werden. Der Wert gilt nur bei besten Beobachtungsbedingungen. max. Auflös. - Details, die kleiner als dieser Wert sind, können mit dem Teleskop nicht mehr getrennt werden. Die maximale Auflösung wird in Bogensekunden angegeben und ist rein theoretischer Natur. Copyright © 1994 by Thomas Hausknecht Lizenzbestimmungen: 1. Das Programm ist FREEWARE. Die Anleitungen und Kommentare sind Bestandteile des Programms und dürfen nicht von der Diskette, auf der sich das Programm befindet gelöscht werden oder fehlen. 2. Eine Weitergabe des Programms ist erlaubt, wenn alle Dateien unverändert mit weitergegeben werden, und die Weitergabe kostenlos ist. Die Disketten, auf denen sich das Programm und die Files befinden, darf incl. Unkosten und Material nicht mehr wie 5.-DM (Fünf Deutsche Mark) kosten. 3. Der Verkauf, Vertrieb oder die Vermietung des Programms ist ohne meine spezielle Erlaubnis untersagt. Die Übernahme in eine andere Serie, Mailbox oder auf eine "Spezialdiskette" ohne meine schriftliche Genehmigung ist hiermit ausdrücklich untersagt und durch die Punkte 1., 2. und 3. nicht gedeckt! 4. Die Nutzung des Programms geschieht auf eigene Gefahr. Ich hafte nicht für durch die Benutzung des Programms entstehende Schäden. Ich garantiere nicht für die fehlerfreie Arbeit des Programms, da ich nicht ausschließen kann, Fehler übersehen zu haben. Sollten Fehler auftreten bitte ich darum mir diese mitzuteilen, damit ich sie beheben kann. Sollten sie Verbesserungsvorschläge haben, können sie sie mir zusenden. Sie werden vielleicht in einer späteren Version berücksichtigt. 5. Wer gegen diese Bestimmungen verstößt, hat keine der in diesen Bestimmungen genannten Rechte. Thomas Hausknecht Reaktionen, Programmier-Tips und bug reports bitte schriftlich an folgende Adresse schicken: Ralf Schoofs Seitenstrasse 14 47443 Moers