Inhalt
Ressourcen | Der SciLab-Quellcode |
CelestLab | Was ist CelestLab? |
Prolog | Ein Blick zurück |
Einstieg | Sonne, Mond und die Planeten |
Schritte | Der Lauf über den Tag |
Tagsüber | Der Lauf als gif-Filmchen |
Stellarium | Der Sternenhimmel um 8:06 |
Einblick | Die CelestLab-Prozedur |
Übers Jahr | Der Lauf als gif-Filmchen |
Ressourcen
Der SciLab-Quellcode (zip) - ausführbar mit einer SciLab-Installation
Der SciLab-Quellcode (pdf) - als pdf-Datei zum Anschauen
CelestLab
Was ist CelestLab?
"CelestLab is a library of space mechanics functions for Scilab. It has been developed by CNES-DCT/SB (Centre National d’Etudes Spatiales - French Space Agency) for mission analysis purposes.
CelestLab can be used for trajectory analysis and orbit design for various types of space missions. It allows engineers to perform tasks such as: orbit propagation, attitude computation, elementary manoeuvre computation, change of reference frame, change of coordinate systems, .."
Prolog
Ein Blick zurück
Mein KOSMOS-Naturführer »Welcher Stern ist das?« trägt das Ausgabejahr 1961. Er kostete 8,80 DM. Hinten gibt es eine halbe Seite für „Beobachtungen und Notizen“ mit einem Eintrag:
„Dammerungsdauer 50° n. Br. 37min – 51min (BHaus)“
Also aus dem Brockhaus hatte ich diese wichtige Information für einen jungen Hobby-Astronomen. Mein Vater, ein 'kleiner' Beamter, hatte die teure zwölf-bändige Ausgabe des Brockhaus wohl gekauft, damit sich seine Kinder schlau machen konnten. In der Tat ...
Als Jugendlicher schaute ich abends und nachts zu den Sternen hoch. Angeregt wurde ich durch ein wundersames Buch »Die Wunder des Himmels« aus dem Jahre 1916. Ich hatte dieses Buch einem Jugendfreund, dem aus dem dritten Stock, abgeluchst.
In diesem Buch hatte ich notiert: „3 Pfund 5g“. Für 'Pfund' benutzte ich das Zeichen nebenan - ich habe es noch flüssig in den Fingern:
Das wundersame Himmelsbuch
Ich schaute in den dunklen Himmel, der so dunkel war, wie es die Stadt zulässt. Schräg rechts, zwanzig Meter vor dem Fenster des Kinderzimmers, brannte eine Gaslaterne. Mehrstöckige Häuser setzten den Horizont, darunter als Koloss ein zehnstöckiges Hochhaus 60 Metern entfernt.
Zu Weihnachten bekam ich ein kleines Guckrohr geschenkt. Nun entdeckte ich den Andromedanebel, die Venussichel, die Jupitermonde und den Saturn mit seinem Saturnring als ovales Gebilde. Und den Kugelhaufen M13 im Sternbild der Herkules meine ich gesehen zu haben.
Um den Merkur beobachten zu können, ging ich auf dem Dachboden und guckte durch das Dachfenster. Merkur schaffte es bis knapp über den Dachfirst der gegenüberliegenden Häuserreihe!
Spät abends machte der nette ältere Herr Scholz aus dem vierten Stock links seine Abendrunde. Er sprach mich leise an, ich schaute ja aus dem Fenster – es waren meine ersten 'vernünftigen' Wortwechsel mit einem Erwachsenen.
Und ich erkämpfte mir aus dem wundersamen Buche den 'sinus', die eine trigonometrische Funktion, die man braucht, wenn man Höhenmessungen machen will, was ich unbedingt, wirklich unbedingt machen wollte.
Der Sinus
Der Sinus im wundersamen Buche
Von nun an ging es in der Oberschule in Frohnhausen bergan. Der strenge Physik-Lehrer Herr Vogt entdeckte mich. Wenn kein Schüler sich melden wollte, fragte er mich, den schüchternen Jungen in der letzten Bank – und ich wusste, ich weiss nicht warum, eine rechte Antwort zu geben. Die maue Zeit als mausgrauer Schüler war vorbei.
Ich kann wohl auch ahnen, warum Herr Vogt mich ansprach und mich so, den Verschlossenen, öffnete, es ist eine Eigenschaft, die mir bis zum letzten Arbeitstag geholfen hat: Mein Gegenüber hat den Eindruck, ich würde immer äußerst aufmerksam, verstehend und wissend bei der Sache sein – doch, es hat mir geholfen, diesen schlichten Eindruck zu hinterlassen.
Und nicht alles im Leben interessiert einen so brennend, dass man stets leidenschaftlich bei jedweder Sache dabei sein müsste :-)
Und nun möchte ich zweckfrei ein wenig mit dem himmelsmechanischen Werkzeugkasten CelestLab experimentieren!
Einstieg
Sonne, Mond und die Planeten
Ich möchte gerne wissen, welche Planeten zu einer Zeit am Orte sichtbar sind. Ein SciLab-Programm muss also her, und CelestLab bringt alles Notwendige und Mehr dafür mit, etwa die Ephemeriden, das sind die astronomische Tabellen, die für jeden Tag eines Jahres die vorberechneten Positionen der Sonne, der Planeten, des Mondes und von Kometen verzeichnen, wie sie von der Erde aus zu beobachten sind.
Alles Notwendige und Mehr – das Mehr sind etwa die Demos, die mit CelestLab daherkommen und die eine erträgliche Einarbeitung möglich machen
Hier nun die Bedieneroberfläche für »Sonne, Mond und die Planeten«:
Dialog
Im Dialog kann man die Eingabedaten ändern
Und so sieht das Ergebnis in einer (hier geschönten) Textausgabe aus - Pluto darf dabei sein:
Textausgabe
Die Konsolenausgabe
In Schritten
Der Lauf der Himmelskörper über den Tag in Einzelbilder
Und so sieht das Ergebnis über den Tag gesehen graphisch aufbereitet aus:
(Es ist mir nicht gelungen, die Legende so zu gestalten, dass die Symbole nur einmal aufgeführt werden.)
Um 8:06
Um 9:06
Um 10:37
Um 12:46
Um 15:43
Um 16:28
Tagsüber
Der Lauf der Himmelskörper über den Tag als gif-Filmchen
Über den Tag gesehen im Stundentakt
Der Sternenhimmel um 8:06 (TREF)
Und so sollte der Sternenhimmel laut des schönen Programms Stellarium denn aussehen:
Der Der Sternenhimmel um 8:06
Der
Sternenhimmel um 8:06 (TREF)
(Quelle: Stellarium)
Der Mond
Fast ein Neumond umd 8:06
- Azimuth: 156°50'29“
- Elevation: 25°22'55“
Mondphase
Der Mond um 8:06 (TREF)
Berechnet mit einer CelestLab Demo
Venus
Die Venus um 8:06
- Azimuth: 174°55'55“
- Elevation: 25°05'14“
Venusphase
Berechnet mit der von mir für die Venus angepassten CelestLab Demo
Jupiter
Der Jupiter um 8:06
- Azimuth: 9°44'18“
- Elevation: -18°02'06“
Saturn
Der wunderschön beringte Saturn um 8:06
- Azi. 235°35'37“
- Ele. 7°10'20“
Einblick
Die zentrale CelestLab-Prozedur
Die verwendeten CelestLab-Funktionen sind gelb hinterlegt.
Die Funktion 'sphPos' gibt als Resultat Azimuth und Elevation des Himmelskörpers im lokalen Bezugssystem des Beobachters zurück.
Eine Schleife liefert dann die Positionen aller gewünschten Himmelskörper. Der Rest der Bemühungen dient nur noch dem nicht immer einfachen Aufhübschen der Ausgabe.
Die zentrale CelestLab-Prozedur
Übers Jahr
Der Lauf der Himmelskörper übers Jahr als gif-Filmchen
Über das Jahr gesehen im Vierzehntagetakt