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2024-10-30T22:04:12Z

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[[Datei:Zenith Telescope.jpg|mini|hochkant|Zenitteleskop]]
[[Datei:Zenitteleskop erklärt von Konstanze Zwintz von der Universität Innsbruck.webm|mini|thumbtime=36|Zwei Meter langes Zenitteleskop in der [[Universitäts-Sternwarte Innsbruck|historischen Sternwarte]] in Innsbruck. Im Video klärt Astronomin Konstanze Zwintz von der [[Universität Innsbruck]] über die Funktionen auf.]]
'''Zenitteleskope''' sind hochpräzise [[Messgerät|Messinstrumente]] der [[Astronomie]] und der [[geodätisch]]en [[Erdmessung]]. Sie sind eine spezielle Weiterentwicklung des [[Meridiankreis]]es und dienen zur genauen Bestimmung von [[Sternörter]]n und der [[Lotrichtung]]. In der Nähe des [[Zenit]]s sind solche Messungen wegen geringer [[Atmosphärische Störung|atmosphärischer Störungen]] am günstigsten.

Wichtige Messresultate sind neben den Sternkoordinaten die [[astronomische Breite]] und [[Astronomische Länge|Länge]] bzw. die Orts[[sternzeit]]. In Kooperation mit anderen [[Observatorium|Observatorien]] kann daraus die [[Polbewegung]] der Erde und ein einheitliches, internationales [[Weltlängenbestimmung|Längen]]- und [[Zeitsystem]] etabliert werden.

== Instrumententechnik und Forschungsziele ==
Zenitteleskope sind [[Linsenfernrohr]]e mit einigen Metern [[Brennweite]] und 20 cm bis 30 cm [[Öffnungsweite]], die in der vertikalen Ebene des örtlichen [[Meridian (Geographie)|Meridians]] montiert sind. Mit speziellen Methoden und [[Mikrometer (Optik)|Mikrometer]]n (siehe [[Horrebow-Talcott-Methode]]) werden Differenzen der [[Zenitdistanz]] von Sternpaaren und/oder die Zeitpunkte ihrer [[Meridiandurchgang|Meridiandurchgänge]] gemessen. Daraus kann man
* genaue [[Sternörter|Positionen]] von Sternen in der Nähe des Zenits berechnen,
** was im globalen Verbund einiger solcher [[Sternwarte]]n die Etablierung des „[[Fundamentalsystem (Astronomie)|Fundamentalsystems]]“ der Himmelskoordinaten ermöglicht (ähnliche Methoden werden auch von scannenden [[Astrometriesatellit]]en angewandt), oder
* Schwankungen der Lotrichtung ableiten – siehe [[Polbewegung]] und [[Plattentektonik]] der Erde
* die [[Erdrotation|Rotation der Erde]] überwachen und ihre Verlangsamung (1 bis 2 Millisekunden pro Jahrhundert) modellieren.

Die Beschränkung auf zenitnahe Sterne ist zwar für großräumige Vermessungen und Analysen hinderlich, steigert aber die [[Genauigkeit]] ganz wesentlich – nämlich auf etwa 0,01[[Bogensekunde|"]] (30 cm auf einen [[Erdradius]] von 6357 bis 6378 km).

Konkret wird der Zenit für solche Präzisionsmessungen gewählt, weil
# die Atmosphäre dort das Fernrohrbild der Sterne am wenigsten beeinflusst,
# die [[Fernrohrbiegung]] und sekundäre [[Achsfehler]] großteils kompensiert werden,
# periodisch immer dieselben [[Sternpaar]]e beobachtet werden können (je nach Fernrohrtyp bis zu einigen tausend)
# und daher gewisse [[systematische Fehler]] eliminierbar sind.

== Zenitteleskop im 17. und 18. Jahrhundert ==
[[Datei:Robert Hooke Zenith Telescope.png|miniatur|[[Robert Hooke]]s „Archimedean Engine“]]
Erste Ideen zu einem Zenitteleskop gehen auf das 17. Jahrhundert zurück. [[Robert Hooke]] hatte einen [[Prototyp (Technik)|Prototyp]], von ihm „Archimedean Engine“ genannt, in das [[Gresham College]] eingebaut, um damit das [[heliozentrisch]]e Weltsystem nachzuweisen. Anhand des Sterns [[Etamin]] im [[Drache (Sternbild)|Drachen]], der fast durch den Zenit Londons geht, wollte er (vergeblich) dessen vermutete jährliche Positionsänderung ([[Parallaxe]]) messen.

Nach dem [[Großer Brand von London|Brand von London 1666]] benutzten Hooke und [[Christopher Wren]] für diesen Versuch die als Denkmal für den Brand errichtete [[dorische Säule]] und brachten an ihrer Spitze eine Linse an. Sie war aber nicht stabil genug gegen Wind. 50 Jahre später wiederholten [[James Bradley]] und [[Samuel Molyneux]] den Versuch mit einem viel kleineren, doch stabiler montierten Zenitteleskop. Statt der (sehr kleinen) Parallaxe entdeckten sie dabei die [[Aberration (Astronomie)|Aberration]] des Sternlichts (20"), womit 1728 erstmals die Bewegung der Erde und damit das heliozentrische Weltbild nachzuweisen war.

== Große Zenitteleskope ==
Spiegelteleskope mit einem [[Flüssiger Spiegel|flüssigen]] [[Primärspiegel]] können prinzipbedingt nur als Zenitteleskope konstruiert werden. Das kanadische [[Large Zenith Telescope]] hat eine Öffnung von immerhin sechs Metern. Sein [[Quecksilber]]spiegel wird durch Rotation in seiner [[Rotationsparaboloid|parabolischen Form]] gehalten.

Als größtes Zenitteleskop qualifizierte sich allerdings das [[Arecibo-Observatorium|Radioteleskop von Arecibo]] mit einem Durchmesser von über 300 m.

== Literatur ==
* [[Karl Ramsayer]] 1969: [[Geodätische Astronomie]]. Handbuch der Vermessungskunde Band IIa, [[J. B. Metzler’sche Verlagsbuchhandlung|J. B. Metzler-Verlag]] Stuttgart, 902 p. (p. 243–247 u. a.)
* G. Damljanovic, G. Gerstbach, M. de Biasi, N. Pejovic (2003): [[CCD-Sensor|CCD]] Technique for Longitude / Latitude Astronomy. Proceedings XIII.Nat Conference p. 229–235, Astr.Obs. Belgrad No.75, 2003

== Siehe auch ==
* [[Photographisches Zenitteleskop]]
* [[Lotabweichung]], [[Zenitrefraktion]]

[[Kategorie:Astronomisches Instrument]]
[[Kategorie:Astrogeodäsie]]
[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]

Zenitteleskop - Versionsgeschichte

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