(1.1)Georg Robeck 17.5.2001
Diese Beobachtungsart eignet sich besonders für Reflektoren, da durch ein erforderliches Objektivfilter (Stichwort Wärmeentwicklung im Gerät) ein Projektionsschirm entfallen sollte.
Voraussetzungen:
Die nachfolgend beschriebene Messung ermittelt die Lage eines Flecks auf der Sonne im rechtwinkligen Koordinatensystem x und y. Nullpunkt ist die Sonnenmitte. Für die anschließend erforderliche Umwandlung der Lagekoordinaten in heliographische Koordinaten siehe [1], Abschn.7.1.2. Bei der Reduktion mehrerer Einzelmessungen ist ein Programm sehr angenehm und hilfreich. Zusätzliche Grundlagen hierfür bieten [2] und [3].
Nach Montenbruck [3] Sonnenradius in 1 AE: R0 = 16’ 01“.18 = 0,266994 DEG .
Mit r = Sonnenabstand [AE]
d = Deklination der Sonne
ergibt sich die Durchlaufzeit der gesamten Sonnenscheibe [sek] zu
tges = 86400 * 2 * R0 / ( 360 * r * cos (d) )
= 128,1573 / ( r * cos (d) )
Meßmethode 1 : s. Abb. 1
Bei abgeschalteter Nachführung Messung der Durchlaufzeit je nach Lage des Flecks
tX1 = äußerster Sonnenrand ... Fleck
(1.1)
oder
tX2 = Fleck ... äußerster Sonnenrand
(1.2)
Die y-Koordinate ermittelt sich aus der Sehnenlänge tS in Höhe des Flecks. Dazu den Fleck auf dem horizontalen Faden laufen lassen und Messung nach 1), 2) oder 3) :
1) tS1 = tS Durchlaufzeit der gesamten Sehne. Eignet sich besonders für ganz randnaheFlecken. Sonst jedoch sind die Punkte 2) oder 3) praktischer zu nutzen.
2) Messung im Kreuzungspunkt :
tS2.1 = Sonnenrand ... Fleck oder
tS2.2 = Fleck ... Sonnenrand
tS = tges - 2 * ( tX1 - |tS2.1| ) oder
tS = tges - 2 * ( tX2 - |tS2.2| )
3) tS3 = äußerster Sonnenrand ... Sonnenrand im Kreuzungspunkt
tS = tges - 2 * |tS3|
(2)
Vorzeichen: + y nördliche S.-Hälfte und - y südliche S.-Hälfte
Die zusammengehörigen Messungen tX und tS lassen sich leicht in einem Durchgang durchführen. Im Bereich der Sonnenmitte allerdings wird die Messung beider Werte problematisch. Die Zeiten für tX und tS2 nähern sich stark an und der Wert tS3 geht gegen Null, die Fehlerquote nimmt zu. Hier greift die Meßmethode 2.
Meßmethode 2 : s. Abb. 2
Ermittlung der x-Komponente mit tX1 Gl.(1.1) bzw. tX2 Gl.(1.2).
Für die y-Komponente werden tO und tU definiert :
tO entspricht der Zeitspanne:
äußerster Sonnenrand... oberes Fadenende,
tU entsprechend
äußerster Sonnenrand... unteres Fadenende.
Drei Bedingungen sind hier erforderlich :
der Fleck läuft auf dem Faden, das Sonnenbild ist größer als das Gesichtsfeld sowie tO und tU unbedingt in einem Durchlauf messen.
tO und tU sind sehr empfindlich gegen Höhenänderungen der Flecken und ergeben damit auch in Sonnenmitte ausgezeichnete Ergebnisse. Die gesuchte Höhenkoordinate ermittelt sich dann zu
(3) Vorzeichen wie in Gl.(2)
angegeben.
Abschließend bleibt festzustellen, bei der geschilderten Art der Lagebestimmung von Sonnenflecken kann man seinem Hobby ausreichend lange frönen. Übersetzt heißt das, man übe sich immer in Geduld. Der Durchlauf der Sonne lässt sich nun einmal nicht beschleunigen und auf Wolkenlücken muss man oft lange warten. Die erzielten Ergebnisse aber sind dafür sehr verlässlich, auch in Randnähe.
Literatur :
[1] K.Reinsch, R.Beck, H.Hilbrecht, P.Völker: Die Sonne beobachten, Verlag Sterne und Weltraum, 1999
[2] Ahnerts Astronomisches Jahrbuch, Verlag Sterne und Weltraum
[3] O.Montenbruck: Grundlagen der Ephemeridenrechnung, Verlag Sterne und Weltraum, 1984 oder spätere Auflagen