Sterndurchgang

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Als Sterndurchgang (engl. star transit) wird in der Astronomie und Geodäsie die Passage eines Sterns durch das Gesichtsfeld eines Fernrohrs bezeichnet.

Das Bild zeigt 2 helle Sterne am beleuchteten Vertikalfaden (Bewegung nach rechts, Fernrohr-Vergrößerung etwa 10-fach): oben genau am Faden, unten gut 1 Sekunde nach dem Durchgang. Die 2 schwächeren Sterne links bewegen sich am Horizontalfaden entlang. Bei so schwacher Vergrößerung lässt sich die Durchgangzeit nur auf etwa 0,5 s genau messen, was rund 5" entspricht.

Die Messung solcher Durchgänge durch ein Fadennetz ist die Basis vieler Methoden der Astrometrie und Astrogeodäsie - unabhängig davon, wie man die Durchgänge beobachtet:

1. visuell (meist früher): Genauigkeit je nach Größe des Messinstruments 0,1" bis 2" ; Zeitnehmung mit digitalen Stoppuhren auf etwa 0,05-0,2 Sekunden
2. mit CCD- und anderen elektro-optischen Sensoren: wie oben, doch Zeit oft genauer
3. halbautomatische Spezialgeräte: Fotografie oder "unpersönliches Mikrometer", etwa 2x besser als Nr.1
4. mit Scanning-Methoden: an Astrometriesatelliten wie Hipparcos auf etwa 0,01".

Sterndurchgänge dienen auch noch für andere Zwecke, etwa

• zur Demonstration der Erddrehung im Planetarium oder auf Volkssternwarten
• zur Bestimmung von Vergrößerung oder Gesichtsfeld von Teleskopen:
  • die Sterne bewegen sich wegen der Erdrotation durch ein terrestrisches Messgerät mit etwa 15" pro Sekunde Sternzeit:
  • am Himmelsäquator mit 14,959 0435"/s oder rund 1° in 4 min, und in einer bestimmten Deklination D um den Faktor cos(D) langsamer.
• Zur genauen Messung kleiner Winkel, etwa
  • bei Doppelsternen für den gegenseitigen Abstand, oder
  • für den Durchmesser von Planeten oder anderen Himmelskörpern.
  • Beispielsweise benötigt Jupiter bei 45" Ø genau 3,0082s, um einen Messfaden des Fadenkreuzes zu passieren.
• In der Astrophysik und Raumfahrt zur Bestimmung von Teilchengrößen, räumlichen Distanzen und Atmosphären, wenn z.B. ein Stern durch das Ringsystem des Saturn durchgeht (siehe Weblink, Nov.2003).

Spezielle astrogeodätische Instrumente besitzen ein ganzes System von parallelen Messfäden - z.B. das Ni2-Astrolab eine 20-fache Strichplatte. Wird nun ein Sterndurchgang durch dieses Netz beobachtet und der "Einzelfaden" ist ­­± 0,1 s genau, dann ist der Mittelwert von 20 Fäden nach dem Gauß'schen Wurzelgesetz bereits 0,022s (oder 0,3") genau. Auf diese Art konnte man schon vor 100 Jahren Sternpositionen präziser messen, als im Fernrohr ein enger Doppelstern zu trennen wäre. In den 1990ern waren für tausende Sterne des FK5 bereits ± 0,1" möglich.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Meridiankreis, Passageninstrument, Theodolit, Tachymetrie
• Winkelmessung, Genauigkeit, äußere Genauigkeit
• Instrumentenfehler, Zielachse, Strich (Winkeleinheit)

[Bearbeiten] Fachliteratur und Weblinks

• K. Ramsayer, 1969: Geodätische Astronomie, Band IIa des Handbuchs der Vermessungskunde, 900 p., J.B.Metzler-Verlag Stuttgart.
• G. Gerstbach, 1975: Analyse persönlicher Fehler bei Durchgangs-Beobachtungen von Sternen. Geowiss.Mitteilungen Band 7, p.51-102, TU Wien.
• A. Schödlbauer, 2000: Geodätische Astronomie – Grundlagen und Konzepte. 634 p., De Gruyter-Verlag Berlin/ New York.
• Sternbedeckungen Nov.2003 durch Saturn, Saturnringe und Titan.