Wie berechne ich die Neigung eines Objekts mit einem Amateurteleskop?

Angenommen, ich möchte die Neigung eines Satelliten aus der Ekliptik berechnen . Wäre das mit einem Amateurteleskop möglich? Wie würde ich das machen?

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Hinweis: Eine gute Antwort sollte angeben, welche Art von Teleskop ein Amateur benötigen würde, welche Messungen er vornehmen müsste und welche Berechnungen er durchführen müsste, um die Neigung (oder die "augenblickliche Winkelmessung von der Ekliptik zum Zeitpunkt von") zu erhalten Messung").

Sie können jedes beliebige Teleskop verwenden, um die gewünschten Informationen zu erhalten. Das erste, was Sie wissen müssen, ist der Ort der Ekliptik, der sich im Laufe des Jahres ändert. Oder suchen Sie in Bezug auf den Himmelsäquator zu finden?

https://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_equator

In beiden Fällen beginnen Sie damit, indem Sie die Deklination (D) und den rechten Aufstieg (RA) des betreffenden Objekts ermitteln. Sie benötigen kein Teleskop, um dies zu finden, es sei denn, Sie können das Objekt nicht mit bloßem Auge sehen. Wenn das Teleskop eine Polarhalterung hat und richtig eingestellt ist. Sie können RA und D von der Halterung ablesen.

Andernfalls ist eine gewisse Trigonometrie erforderlich, und Sie müssen wissen, wo Sie sich befinden (zumindest in Ihrem Breitengrad).

Sie müssen die Höhe und den Azimut des Objekts bestimmen. Das ist wirklich nur die Richtung von Norden und der Winkel von der Horizontalen, auf den Ihr Teleskop zeigt. Sie könnten dies mit einem Kompass und einem Winkelmesser oder sogar einem Astrolabium tun . Wenn Sie dies wissen, können Sie nach RA und D mit den folgenden Formeln konvertieren:

$$RA = \arctan(\frac{- sin(Az) \times \cos(Alt)}{\cos(Lat) \times \sin(Alt) - \sin(Lat) \times \cos(Az) \times \cos(Alt)})$$

$$Dec = \arcsin(\sin(Lat) \times \sin(Alt) + \cos(Lat) \times \cos(Alt) \times \cos(Az))$$

Sie suchen die Neigung zur Ekliptik, also beschäftigen Sie sich hauptsächlich mit der Deklination. Die Ekliptik ändert sich in der Deklination während des Jahres von 0 zum Äquinoktium auf +/- 23,5 zur Sonnenwende. Ihre Neigung zur Ekliptik wäre also die Deklination Ihres Objekts +/- die Deklination der Ekliptik.

Sie benötigen lediglich ein Teleskop mit einer "Keil" -Anbringung (dh eine für Polarkoordinaten) und keine einfache Schwenk- / Neige-Befestigung, wie sie üblicherweise für Kameras verwendet wird. (ABER es könnte mehr Spaß machen, es mit einem Sextanten zu machen - siehe unten.)

Bei einem Teleskop mit Polarhalterung muss es nur richtig eingestellt werden. Das bedeutet, dass Sie die Basis der Montierung in der richtigen Nord- / Südrichtung ausrichten und dann den "Keil" -Winkel einstellen, um Ihre geografische Breite zu berücksichtigen. (Jedes Amateurniveau mit polarer Montierung verfügt über Anweisungen.) Wenn Sie das Zielfernrohr schwenken, werden Himmelslinien mit gleichem Breitengrad überstrichen, und wenn Sie das Zielfernrohr neigen, werden Himmelslinien mit gleichem Längengrad überstrichen. Richten Sie das Zielfernrohr auf Ihr Ziel und lesen Sie die Deklination aus dem Mount des Zielfernrohrs.

Das Schwierigste wird sein, dass sich der Satellit ziemlich schnell bewegt und seine Umlaufbahn eine sich ständig ändernde Deklination aufweist. (Es sei denn, Sie zielen auf einen Satelliten in einer kreisförmigen äquatorialen Umlaufbahn. :)

Spaß mit einem Sextanten

Es könnte einfacher sein, den Satelliten mit einem einfachen Sextanten (Suche nach "Davis Mark 15" bei ebay) und einem sogenannten "künstlichen Horizont" zu "schießen". Sie benötigen eine flüssigkeitsreflektierende Oberfläche. Ein Swimmingpool oder ein Kinderbecken können zum Aufnehmen eines Satelliten verwendet werden. (Sie können einen kleinen "künstlichen Horizont" kaufen, der ein paar Quadratzentimeter groß ist, aber Sie werden nie die Reflexion des Satelliten darin erfassen.) Mit dem Sextanten messen Sie den Winkel zwischen dem Satelliten und seiner Reflexion, wobei Sie auch die Kompassrichtung notieren. Dann knabbern Sie eine Menge Trigonometrie. Aber genau so üben Sie die astronomische Sternnavigation an Land.