Sternzeit:

Diese Sternzeit hat genaugenommen nichts mit derjenigen von Startreck 'Raumschiff Enterprise' zu tun, sondern basiert wie die normale Zeit auch auf der Erdrotation und der Erdumlaufbahn allerdings mit anderen Bezugspunkten.

Prinzip:

 Bei der Sternzeit richtet man sich nicht wie bei der Uhrzeit nach einer Erdumdrehung gegenüber der Sonne (synodische Rotation) sondern nach einer Erdumdrehung gegenüber dem Sternenhimmel (siderische Rotation).
Ein Sonnentag hat 24h 00 Minuten 00 Sekunden (normale Uhrzeit).
Ein Sternentag hingegen nach Uhrzeit gemessen nur 23 Stunden 56 Minuten und 4,091 Sekunden.

Das Sternenjahr richtet sich nicht nach dem Sonnenstand, sondern nach den Positionen weit entfernter Fixsterne.
Ein synodisches Jahr (Erdumkreisung um die Sonne) hat  365 Tage 5 Stunden  48 Minuten 46 Sekunden. Deshalb braucht es alle 4Jahre ein Schaltjahr.
Ein siderisches Jahr (ein Fixstern hat dann nach einer Erdumkreisung wieder die gleiche Position) hat  365 Tage 6 Stunden  9 Minuten 10 Sekunden.


Bild von Sternwarte Crimmitschau, Andreas Kühne.

Berechnung:
Die Differenz entsteht dadurch, dass sich die Erde gegenüber der Sonne (Sonnentag) im Prinzip um mehr als 360° nämlich 360.9856° drehen muss, weil sie ja innerhalb eines Tages auch 1/365 einer Sonnenumkreisung auf dem Jahresumlauf zurücklegt.
Die Sternzeit hingegen basiert auf einer Erdumdrehung gegenüber dem Sternenhimmel (Sternentag) und beginnt mit 0:00:00h am Frühlingspunkt (Widder-Punkt), wenn die Ekliptik den Himmelsäquator kreuzt.

Die örtliche Sternseit Θ ist demzufolge die Änderung des Stundenwinkels auf dem Himmelsäquator beginned beim Frühlingspunkt (00:00:00h).
Die Sternzeit einer ganzen Erdumdrehung wird ebenfalls in 24 Stunden (Sternstunden) eingeteilt.
 12 Stunden nach Sternzeit sind vergangen, wenn die Ekliptik zum zweiten mal den Himmelsäquator kreuzt (auch Herbstpunkt genannt).


Bild aus: Astrodicticum Simplex von Florian Freistetter

Unterschiedliche Sternzeiten:
Es gibt wie bei den Uhrzeiten auch  verschiedene Sternzeiten. Diese werden im Gegensatz zu den Zeitzonen der Uhrzeiten nicht in Stundensegmente eingeteilt,
sondern richten sich genau nach dem Standort des Betrachters.
Dabei werden die genauen Koordinaten des Standortes (geografische Länge, bzw. Längengrad) zur Berechnung benutzt.
Für eine genaue Lokale Sternzeitangabe muss also der geografische Standort der Sternzeituhr bekannt sein. Nur dann kann die Sternzeit zum direkten Anpeilen von Objekten am Sternenhimmel an diesem Ort benutzt werden.

Die zu dazu verwendende Sternzeit ist immer eine lokale Zeit am Beobachtungsort und nicht identisch mit der Zeit der Zeitzone!

Weltkarte der Zeitzonen:


Beispiel:

Längengrad St.Gallen          9° 22′ 39″ O   bzw.   9.3767173°     Uhrzeit (Zeitzone +1):   09:00h       Sternzeit:    17:33:43.14h  (lokale Sternzeit)
Längengrad Bern                  7° 26' 40" O   bzw.   7.444608°       Uhrzeit (Zeitzone +1):   09:00h       Sternzeit:    17:25:59.43h  (lokale Sternzeit)

Dabei kann man feststellen, dass St. Gallen im Osten der Schweiz nach Sternzeit berechnet bereits 8 Minuten später hat!
Fazit: In 8 Minuten dreht sich Erde sich gegenüber den Sternen von St.Gallen bis Bern.
Deshalb ist für eine präzise Beobachtung die lokale Sternzeit LST dermassen wichtig.
Sternzeituhren:

Auf dem Internet werden verschiedene Programme für Sternzeituhren zum Gratis-Download angeboten. Leider sind nicht alle diese Programme korrekt in der Zeitberechnung oder sie lassen eine genaue Positionsangabe nicht zu. Diese ist aber unumgänglich für eine genaue Berechnung der Lokalen Sternzeit (LST = Local Sidereal Time).

PC-Sternzeituhren zum Download (off line Betrieb):

 Sternzeituhr2.1
Präzise Berechnung der lokalen Sternzeit, Sprache Deutsch, mit empfehlenswerten Objekten nach Jahreszeiten, Standorteingabe editierbar und erweiterbar, Nachtmodus (Rotlicht).
ACHTUNG: benötigt sehr viel Rechenleistung (CPU Belastung!) Programm kann aber angehalten werden.

Dieses Programm wurde von Rene Isenberg und Michael Wenzel erstellt und dient der Bestimmung des Stundenwinkels von Objekten als Beobachtungshilfe. In version 2.1 wurde ein Berechnungsfehler, der zu fehlerhaften Sternzeitberechnungen für die Monate Januar und Februar führte, beseitigt. Das Programm ist lauffähig ab Microsoft Windows 95.

Es läuft auch einwandfrei auf Windows 10.

  

Berechnung des Stundenwinkels eines Objektes:
Stundenwinkel τ = örtliche Sternzeit Θ - Rektaszension α       

Für die Koordinatenumrechnung von Grad, Minuten, Sekunden auf das Dezimalformat werden auf dem  Internet entsprechende Umrechnungsprogramme angeboten.  Es gibt auch Umrechnungsprogramme für die umgekehrte Berechnung vom Dezimalformat auf Grad, Minuten, Sekunden.
Polsuche2                Präzise Berechnung, Julianisches Datum,  Lokale Sternzeit, Sprache Englisch, mit Koordinateneingabe für Standort und Polsucher.




Nachtrag vom 14.02.2022:

MySiderial Time       App für Handy oder Tablet zur präzisen Berechnung der lokalen Sternzeit auf der Basis der GPS-Koordinaten und der GPS Zeit für den aktuellen Standort.





Mechanische Sternzeituhren:
Früher gab es nur mechanische Sternzeituhren und praktisch jedes Observatorium hatte eine. Da wurden in der Regel jeweils zwei autonome mechanische Uhrwerke benutzt, das eine um die normale Zeit (Sonnenzeit nach Zeitzone) anzuzeigen und das andere, um die lokale Sternzeit darzustellen, denn diese wurde für astronomische Berechnungen (Astrometrie) und das Ausrichten der Teleskope auf zu betrachtende Objekte verwendet (damals existierte ja noch kein elektronisches Go-To System).


Bild: Southern Astronomical Delights

Diese beiden Uhren standen ursprünglich im Parramatta Observatorium in Südaustralien. Die Uhr links zeit die normale Uhrzeit, diejenige rechts die Sternzeit für das Observatorium. Nun sind sie in der Hauptausstellung des Sydney Observatoriums zu betrachten. Sie funktionieren noch immer und sind ziemlich genau.

In der Zwischenzeit wurden wahre mechanische Wunderwerke entwickelt wie z.B. die astronomische Weltuhr von Jens Olson, welche im Rathaus von Kopenhagen steht. Sie besteht aus 12 Uhrwerken und 18 Zifferblättern bzw. Anzeigen.

Diese Uhr zeigt:
Bild: Wikipedia

Rückseite:


Bild: Wikipedia