Was ist ein Meridiankreis?

Ein Meridiankreis, auch Transitkreis genannt, ist ein Gerät, das in der Astronomie verwendet wird, um die Position eines Sterns zu messen, während er den lokalen Meridian durchquert oder kreuzt. Aus der Perspektive des Beobachters ist der lokale Meridian ein Großkreis, der durch den Zenit verläuft, einen Punkt direkt über ihm und die nördlichen und südlichen Himmelspole, die Projektionen von den Erdpolen sind. Das Gerät ist so montiert, dass Beobachtungen nur entlang des Meridians zwischen Horizont und Zenit möglich sind. Der Meridiankreis wurde erstmals im späten 17. Jahrhundert entwickelt und spielt eine wichtige Rolle in der Astrometrie, der Messung von Positionen und Bewegungen astronomischer Körper.

Die Instrumente sind typischerweise Refraktorteleskope mit Linsendurchmessern unter 8 Zoll (ca. 20 cm). Beim Blick durch das Okular kann das Sehfeld durch feine Linien geteilt werden, die parallel zum Meridian verlaufen. Traditionell wurden diese verwendet, um den Transit eines Sterns zu messen und den Moment abzuleiten, in dem er sich auf dem lokalen Meridian befand. In einem modernen Meridiankreis werden diese Messungen elektronisch und Berechnungen durch einen Computer durchgeführt.

Beobachtungen mit dem Meridiankreis messen auch die Deklination und Rektaszension, die beiden Koordinaten, die einen Punkt am Himmel unter Verwendung des äquatorialen Koordinatensystems definieren. Die Deklination ist die Entfernung eines Objekts nördlich oder südlich des Himmelsäquators, eine Projektion des Erdäquators, ausgedrückt in Grad. Diese Position kann als astronomisches Äquivalent zum Breitengrad bezeichnet werden. Frühe Sternkarten wurden unter Verwendung des Meridiankreises erstellt, um die Transit- und Deklinationszeiten zu messen.

Rektaszension, auch bekannt als Stundenwinkel, ist ein Maß für die Position nach Osten entlang des Himmelsäquators von der Frühlings-Tagundnachtgleiche, dem Punkt, an dem die Sonne ihn im Frühjahr kreuzt. Die Position ändert sich mit der Zeit, daher muss die Rektaszension mit Bezug auf das Jahr der Beobachtung aufgezeichnet werden. Sie kann entweder in Grad oder in Stunden gemessen werden, wobei 24 Stunden 360 Grad entsprechen. Bei der Kartierung des Himmels ist diese Positionsmessung das Analogon zum irdischen Längengrad.

Neben der Astrometrie hat der Meridiankreis praktische Anwendungen auf der Erde. Durch Beobachtung der Meridianlaufzeiten bekannter Sterne können lokale Längengrad und Zeit berechnet werden. Solche Beobachtungen waren die genaueste Methode zur Zeitbestimmung vor der Entwicklung der Atomuhr.

Technische Fortschritte haben die Genauigkeit von Meridiankreisen stark erweitert und viele ihrer Funktionen sind jetzt automatisiert. Mit dem Satelliten Hipparcos der Europäischen Weltraumorganisation ESA wurde eine Weltraumplattform für Transitkreismessungen realisiert. Das Carlsburg Meridian Telescope auf den Kanarischen Inseln ist ein modernes, automatisiertes Instrument, mit dem frühere Beobachtungen verfeinert und die Positionen von Asteroiden aufgezeichnet werden.