Kleine Einführung in die Astronavigation und Astronomie 1 Einleitung

Abbildung 11: Bewegung der aktuellen Rotationsachse
der Erde auf der Erdoberfläche. Die
kreisförmige Bahn ist gepunktet für die Zeit von
1996 bis 2000 dargestellt und hat einen Durchmesser
von etwa 20 m, die Umlaufperiode beträgt
etwa 400 Tage (Chandler Periode). Dieser
Kreisbewegung ist aber eine Drift überlagert. Die
durchgezogene Linie stellt den Weg des Zentrums
der Keisbewegung seit 1890 dar.
Abbildung 12: Illustration der Präzessions- und
Nutationsbewegung der Erdachse. Der große Umlauf
der Präzession dauert 26000 Jahre. Die “kleinen”
Kringel den Nutation (hier übertrieben groß
dargestellt, siehe Abb. 15) 18.6 Jahre und kürzer.
werden 365 d ·25 Julianische Tage zu einem Julianisches Jahr zusammengefasst. Es gibt aber keine Julianische
Jahreszählung, und diese Zeitangaben dürfen nicht mit dem Julianischen Kalender verwechselt
werden, der im 16. Jahrhundert durch den Gregorianischen Kalender abgelöst wurde.
Diese Zeitdefinition wäre soweit in Ordnung, würde sich nur die Erde daran halten. Aus verständlichen
Gründen legen wir Wert darauf, dass die Zeitangaben sich auch irgendwie nach dem Sonnenstand richten.
Das wird erschwert durch die ungleichmässige Wanderung des Bildpunktes der Sonne auf der Erde. Der
“regelmässige” Teil dieser Gangstörung der Sonnenuhr wird hervorgerufen durch die Ekzentrizität der
Erdbahn und die Neigung der Erdachse gegen die Ebene der Ekliptik. Ist die Erde im Perihel und der
Sonne besonders nahe, wandert sie scheinbar schneller als im Aphel, dem sonnenfernsten Punkt ihrer
Bahn. Wenn die Sonne den Frühlings- oder Herbstpunkt passiert (am 23. September bzw. 21. März),
bewegt sie sich mit einem Winkel von 90 ◦ − 23 ◦ ·5 = 66 ◦ ·5 schräg gegen die Längengrade an und schneidet
sie deshalb nicht so schnell wie an den Wendekreisen. Diese Störung ist aber noch recht gut vorhersagbar
(Zeitgleichung) und wird in vielen Sonnenstandsmessungen gleich herausgerechnet. Die Messungen beziehen
sich dann auf eine fiktive mittlere Sonne, die mit gleichförmiger Geschwindigkeit die Längengrade
passiert und somit eine Referenz für die Tageszeit darstellt.
Während die Orbitalbewegung der Erde noch einigermaßen verlässlich berechnet werden kann, so ist
die Drehung der Erde um ihre eigene Achse ziemlich unzuverlässig. Dafür gibt es mehrere Gründe:
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