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Epoche (Astronomie)
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Als Epoche (von griechisch epoché, »Haltepunkt«) wird in der Astronomie ein mittlerer Zeitpunkt bezeichnet, auf den sich die Angaben von Himmelskoordinaten, Bahnelementen und Ephemeriden beziehen.
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Grundlagen
Die Epoche kann als ein Moment verstanden werden, in dem ein »Schnappschuss des Makrokosmos« erstellt wird. Mit dieser Momentaufnahme werden alle relevanten Zahlenwerte festgehalten:
- Die Himmelskoordinaten von astronomischen Objekten außerhalb des Sonnensystems, insbesondere von Sternen, können aus den auf eine bestimmte Epoche bezogenen Angaben durch Berücksichtigung der Präzession, d. h. der langsamen Kreiselbewegung der Erdachse, und der Eigenbewegung des Objekts für beliebige Zeitpunkte berechnet werden. Dies ist bei allen genauen Messungen in Astronomie und Geodäsie von Bedeutung, aber z. B. auch für Bahnberechnungen, Raumfahrt und die Ausrichtung von Teleskopen.
Daher wird das Mittlere Äquinoktium (der Frühlingspunkt) zu diesem Zeitpunkt als Referenzpunkt aller angegebenen Koordinaten verwendet und als Äquinoktium des Datums oder Äquinoktium der Koordinaten bezeichnet.
- Die Positionsangaben Rektaszension und Deklination (Äquatorialkoordinaten) in Sternkatalogen beziehen sich immer auf eine Epoche.
- Auch die Bahnelemente von Himmelsobjekten werden für eine Epoche angegeben (tatsächlich ist die Epoche eine der 6 prinzipiellen Bahnelemente einer Keplerbahn): Bei der Berechnung für andere Zeitpunkte müssen die Bahnstörungen (Perturbationen) durch andere Himmelskörper, mit einbezogen werden. Die Bahnelemente der Epoche sind oskulierend, also eine möglichst exakte Annäherung an den momentanen Zustand.
- Ephemeriden, das sind tabellierte Positionen einzelner Himmelskörper, meist in Azimutalkoordinaten, sind auf die jeweilige Epoche bezogen.
Die Standardepoche
Um Messdaten, die verschiedenen Zeitpunkten gewonnen werden, miteinander vergleichen zu können, wird eine Standardepoche definiert und das Äquinoktium dieses Datums trägt als Standardäquinoktium denselben Namen.
Für diesen Beobachtungszeitpunkt werden zum einen besonderes genaue Sternkataloge erstellt, die ein Fundamentalsystem (als Annäherung an ein idealisiertes Inertialsystem) ermöglichen, als auch alle anderen astronomischen Basisgrößen für Raum, Zeit und Bewegung möglichst präzise katalogisiert. Auf diese können dann alle veränderlichen Größen reduziert, d. h. vereinheitlicht werden.
Die momentan verwendete Standardepoche ist J2000.0: Dabei entspricht J2000 der Festlegung des Fundamentalsystems für den 1. Januar 2000 um (fast) 12:00 – genau: 11:58:55,816 – UTC, das ist JD 2.451.545,0 als Julianisches Datum. Das „J“ in der Bezeichnung der Epoche zeigt an, dass es sich um eine julianische Epoche handelt, die seit 1984 verwendet werden.
Die vorher verwendete Standard-Epoche war B1950.0, wobei das „B“ hier für Bessel-Epoche steht, welche von etwa 1800 bis 1984 gebräuchlich waren.
Umrechnung
Für die Umrechnung in eine andere Epoche ist die julianische Jahreslänge von genau 365,25 Tagen zu verwenden.
Siehe auch
- Äquinoktium, Astronomische Koordinatensysteme, Bahnelemente - Daten, für die die Angabe einer Epoche unbedingt erforderlich ist
- Astronomische Maßeinheiten
- Beobachtende Astronomie
Literatur
- Joachim Herrmann: dtv-Atlas Astronomie. Dtv, März 2005. ISBN 3423032677
