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2024-10-24T20:08:02Z

Aufgaben

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Die '''Astrometrie''' (von {{grcS|ἀστήρ, ἄστρον|astḗr, ástron|de=Stern}}, und {{lang|grc|μέτρον|[[-metrie|métron]]|de=Maß}}) ist der [[geometrisch]]e Teilbereich der [[Astronomie]] und als solcher das Gegenstück zur [[Astrophysik]]. Sie wird auch '''Positionsastronomie''' oder '''klassische Astronomie''' genannt und umfasst die Messung und Berechnung von Gestirnspositionen (''[[Sternörter]]n'') und ihren [[Eigenbewegung (Astronomie)|Bewegungen]] in genau definierten [[Bezugsystem]]en. Damit ist sie die Grundlage vieler astronomischer Forschungen und insbesondere der [[Himmelsmechanik]]. Bis zur Etablierung der Astrophysik, die um 1860 nach Erfindung der Spektroskopie begann, machten Astrometrie und [[Sphärische Astronomie]] den Großteil der gesamten Sternkunde aus.

Nach [[Christian de Vegt|de Vegt]] ist Astrometrie die Wissenschaft vom ''geometrischen Aufbau des [[Universum]]s'' (Ort, Bewegung und Entfernung der [[Gestirne]]) oder die ''Vermessung des [[Himmelskörper|Himmels]]''. Gleichzeitig gibt sie eine [[Koordinaten]]-Grundlage für die [[Geodäsie]] – also die [[Erdmessung|Vermessung der Erde]].

== Aufgaben ==
Konkreter betrachtet, bedeutet Astrometrie heute:
* Erstellung von [[Sternkatalog|Katalogen]] mit genauen Positionen und [[Eigenbewegung (Astronomie)|Eigenbewegungen]] von Sternen
** auf Basis fotografischer oder elektrooptisch gemessener [[Sternfeld]]er
** bzw. von [[Astrometriesatellit|scannenden Satelliten]] und [[Radioteleskop]]en
* Aufbau des fundamentalen [[Bezugssystem|Bezugskoordinatensystems]] von Astronomie und [[Geowissenschaften]]
* Aufbau räumlicher astronomischer [[Datenbank]]en
* Entwicklung von [[Messmethode]]n und Instrumenten
** einerseits [[terrestrisch]] (optische [[Teleskop]]e und -[[Sensor]]en, Infrarot-, [[Radioteleskop]]e usw.),
** andererseits mit [[Astrometriesatellit]]en ([[Hipparcos]] und [[Gaia (Raumsonde)|Gaia]]) und interplanetaren [[Raumsonde]]n
* Durchführung der einschlägigen [[Messung]]en und internationalen Messkampagnen
* [[Reduktion (Messung)|Reduktion]] der Messungen und Normung der entsprechenden Verfahren.

Die wichtigste Institution für diese Aspekte ist das [[Astronomisches Rechen-Institut|Astronomische Rechen-Institut]] (ARI) in [[Heidelberg]]. Es betreibt Astrometrie, [[Stellardynamik]] und astronomische Dienstleistungen in Form von [[Ephemeride]]n und [[Astronomisches Jahrbuch|Jahrbüchern]], Kalendergrundlagen und [[Bibliografie]]n.

== Historisches und Querverbindungen ==

Bis zum Aufkommen der Astrophysik nach 1850 – vor allem durch die [[Spektroskopie|Spektralanalyse]] und die [[Astrofotografie]] – war (nach [[Karl Schütte]]) die Astrometrie gleichbedeutend mit [[Astronomie]] überhaupt. Erst im 20. Jahrhundert begann man von Astrometrie oder [[Positionsastronomie]] zu sprechen – im Gegensatz zur [[Astrophysik]], welche ab 1950 die Astronomie dominierte.

Zwischen etwa 1960 und 1990 führte die Astrometrie beinahe ein Nischendasein, da sich ihr kaum 10 % der Astronomen (zunehmend allerdings die [[Geodät]]en) widmeten. Als aber die Ära der [[Astrometriesatellit]]en und der [[CCD-Sensor]]en begann, änderte sich dies und heute bringen die hochpräzisen Messmethoden der Astrometrie auch wesentliche Impulse u. a. für [[Himmelsmechanik]], Raumfahrt, [[Kosmologie]] und die [[Stellardynamik]] bzw. [[Milchstraße]]nforschung.

Zu den Pionieren der "klassischen" Astrometrie zählen vor allem
* [[Hipparchos (Astronom)|Hipparchos]], auf den der erste [[Sternkatalog]] mit über 1000 Sternen zurückgeht und der die langsamen Koordinatenverschiebungen durch die [[Präzession]] entdeckte
* [[Ptolemäus|Ptolemaios]], der die astronomischen Theorien seiner Zeit im ''[[Almagest]]'' zusammenfasste
* [[Tycho Brahe]], der – noch ohne Fernrohr – Messgenauigkeiten bis zu 0,01° erreichte
* die an der [[Himmelspolizey]] mitwirkenden Astronomen Europas, welche um 1800 die ersten genauen [[Sternkatalog]]e erstellten (z. B. [[Giuseppe Piazzi]])
* [[Friedrich Wilhelm Bessel]], dem die erste Messung einer Fixstern-Entfernung gelang
* [[Friedrich Argelander]] und seine 325.000 Sterne umfassende [[Bonner Durchmusterung]], welche die deutsche [[Astronomische Gesellschaft]] zum System der [[AGK2|AGK]]-Kataloge weiterentwickelte
* [[Simon Newcomb]], dessen Definition des [[Fundamentalsystem (Astronomie)|Fundamentalsystem]]s fast 100 Jahre Bestand hatte
* das [[Astronomisches Recheninstitut|Astronomische Recheninstitut]] Heidelberg und das US [[Naval Observatory]]
* die Projektgruppen der Astrometriesatelliten [[Hipparcos]] und [[Gaia (Raumsonde)|Gaia]]

Seit der Entwicklung [[Optoelektronik|optoelektronischer]] Sensoren und der [[VLBI|Very Long Baseline Interferometry]] erlebt die Astrometrie eine Renaissance. Ihre Querverbindungen zur [[Geodäsie]] werden stärker; die Bedeutung hochpräziser [[Koordinatensystem]]e nimmt zu. Internationale Aufgaben wie Monitoring der [[Erdrotation]] mit [[Radioastronomie]] und [[Global Positioning System|GPS]], Raumfahrt- und Satellitenprojekte wie [[Galileo (Satellitennavigation)|Galileo]] oder Gaia werden [[Interdisziplinarität|interdisziplinär]] und geben jungen [[Astronom]]en neue Berufsmöglichkeiten. In der Definition der [[Zeitsystem]]e müssen Astronomen mit [[Physik]] und weiteren drei bis vier Disziplinen kooperieren.

== Zwei- bis vierdimensionale Astrometrie ==
Der ''[[2D|2-D]]-Teil'' der Astrometrie zählt zur [[Sphärische Astronomie|sphärischen Astronomie]] und beschäftigt sich nur mit der ''Einfalls[[richtung]]'' von [[Licht]]quellen aus dem [[Weltraum]] – theoretisch, messtechnisch, betreffs der Koordinatensysteme und für diverse Reduktionen der ''scheinbaren'' Richtung von Himmelsobjekten ([[Planet]]en, [[Stern]]en, [[Galaxie]]n) auf ihre ''wahre Richtung''.

''[[Dreidimensional]]'' werden die [[Sternörter]] durch Messung von [[Parallaxe]]n – jener scheinbaren jährlichen Verschiebungen, die von gegenüberliegenden Punkten der [[Erdbahn]] feststellbar sind. Daraus können Sterndistanzen bis zu 100 [[Lichtjahr]]en abgeleitet werden, mit Hipparcos- und anderen Methoden noch weit darüber hinaus.

''[[4-D]]'' könnte man schließlich die [[Stellardynamik]] nennen, die sich auf [[Eigenbewegung (Astronomie)|Eigenbewegungen]] stützt. Man erhält sie aus genauen [[Sternörter]]n von weit auseinander liegenden [[Epoche (Astronomie)|Epochen]]. Ihre Ergänzung zum räumlichen Geschwindigkeitsvektor gibt die [[Radialgeschwindigkeit]], ein Ergebnis der [[Spektroskopie|Spektralanalyse]] und somit der Übergang zur [[Astrophysik]]. Ähnlich steht es um Entfernungsbestimmungen mittels [[Fotometrie]].

Die Dynamik ferner Objekte wird umso mehr astrophysikalisch erforscht, je weiter sie entfernt sind. Diese Grenze wird aber durch die [[Raumfahrt]] und Astrometriesatelliten ständig ausgeweitet.

== Nutzen für die astronomische Forschung ==

Präzise [[Sternörter|Sternkoordinaten]], Entfernungs- und Geschwindigkeitsdaten befruchten viele Aspekte der Astronomie. Einige davon sind:

* Besseres räumliches Bild der Sternverteilung und der Bewegungsverhältnisse
* Dynamik der [[Milchstraße]] in unserer Umgebung
* Präzisere Bestimmung der Sternverteilung bezüglich der Kombination von [[Leuchtkraft]] und [[Spektralklasse|Spektraltyp]] im [[Hertzsprung-Russell-Diagramm]]
* Genauere Basis zur [[Vermessung]] der [[Erde]] und des [[Sonnensystem]]s
* Präzisere Vorhersage<ref>Bis zur [[Hipparcos]]-Mission waren diese (schwachen) Sterne nicht genau genug vermessen, so dass die Bedeckungslinien auf der Erde oft zu unsicher für mobile Messtrupps waren. Nun löst der [[Tycho-2-Katalog|Tycho-Katalog]] das Problem auf etwa ±100 m Genauigkeit.</ref> von [[Sternbedeckung]]en durch [[Planet]]en und Kleinplaneten ([[Asteroiden]]).
* Basis für hochpräzise Astrometrie bis zu entferntesten [[Galaxie]]n
* Verbindung des optischen [[Koordinaten]]-Rahmens zu jenem der [[Interferometer (Radioastronomie)|Radio-Interferometrie]] mit [[Quasar]]en; siehe [[VLBI]], [[Geodäsie]].

== Siehe auch ==
* [[Sphärische Astronomie]]
* [[Astrogeodäsie]], [[Kosmische Geodäsie]]
* [[Mondkamera]], [[Zenitkamera]]

== Literatur ==
* {{Literatur | Autor=Julius Redlich | Titel=Ein Blick in das allgemeinste Begriffsnetz der Astrometrie | Verlag=Verlag Beyer | Ort=Langensalza | Jahr=1907 }}
* {{Literatur | Autor=[[Rudolf Sigl]] | Titel=Geodätische Astronomie | Auflage=3. | Verlag=Verlag Wichmann | Ort=Heidelberg | Jahr=1991 | ISBN=3-87907-190-X }}
* {{Literatur | Autor=[[Albert Schödlbauer]] | Titel=Geodätische Astronomie – Grundlagen und Konzepte | Verlag=De Gruyter | Ort=Berlin/New York | Jahr=2000 | ISBN=3-11-015148-0}}
* {{Literatur | Autor=P. Brosche, [[Harald Schuh (Geodät)|Harald Schuh]] | Titel=Neue Entwicklungen in der Astrometrie und ihre Bedeutung für die Geodäsie | Sammelwerk=[[Zeitschrift für Vermessungswesen]] (ZfV) | Verlag= | Ort=Stuttgart | Jahr=1999 | Seiten=343–350 | ISSN=0044-3689 | Kommentar=Jg. 124}}
* {{Literatur | Autor=Jean Kovalevsky, (et al.) | Titel=Fundamentals of astrometry | Verlag=Cambridge Univ. Press | Ort=Cambridge | Jahr=2004 | ISBN=0-521-64216-7 }}
* {{Literatur | Autor=Jean Kovalevsky | Titel=Modern astrometry | Verlag=Springer | Ort=Berlin | Jahr=2002 | ISBN=3-540-42380-X }}
* {{Literatur | Autor=Stephen Webb | Titel=Measuring the universe – the cosmological distance ladder | Verlag=Springer | Ort=London | Jahr=2001 | ISBN=1-85233-106-2 }}
* {{Literatur | Autor=Michael Perryman | Titel=Astronomical Applications of Astrometry: Ten Years of Exploitation of the Hipparcos Satellite Data | Verlag=Cambridge Univ. Press | Ort=Cambridge | Jahr=2008 | ISBN=978-0-521-51489-7 }}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Astrometry|Astrometrie}}
{{Wikibooks|Astronomische Berechnungen für Amateure/ Positionsastronomie}}
* {{DNB-Portal|4207657-2}}
* [http://www.ari.uni-heidelberg.de Astrometrie UNI Heidelberg]
* [http://www.rssd.esa.int/Hipparcos/catalog.html Hipparcos]
* [http://www.hs.uni-hamburg.de/DE/Oef/Stw/Projects/node8.html Uni Hamburg]
* [http://www.astronews.com/news/artikel/2001/05/0105-020.shtml GAIA]
* [http://www.astroscience-berlin.org/index.php/faq/was-ist-astrometrie Informationen über Astrometrie]
* [https://ivscc.gsfc.nasa.gov/ Offizielle Website des International VLBI Service for Geodesy and Astrometry (IVS)] (in englischer Sprache)

== Einzelnachweise ==
<references/>

{{Normdaten|TYP=s|GND=4207657-2|LCCN=sh/85/008942|NDL=00564316}}

[[Kategorie:Beobachtungsmethode der Astronomie]]
[[Kategorie:Astrometrie| ]]
[[Kategorie:Sphärische Astronomie]]
[[Kategorie:Astronomisches Fachgebiet]]

Astrometrie - Versionsgeschichte

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