Mobile Planetariumsshows. Inspirierend für zukünftige Weltraumforscher.
Als mobiles Planetarium reisen wir durch ganz Großbritannien, um unseren Schülern die Weltraumforschung näher zu bringen. Zum Glück gibt es Navigationsgeräte, die uns den Weg zeigen und uns nahtlos durch den dichten Verkehr, Straßensperrungen und Staus führen. Aber wie sind die Menschen vor der Ära der Navigationsgeräte an ihr Ziel gekommen und haben ihren Aufenthaltsort bestimmt?
Die heutige Aufgabe besteht darin, die Koordinaten auf die altmodische Weise zu berechnen. Bist du bereit?
Was ist ein Koordinatensystem?
Auf der Erde geben wir unseren Standort mit zwei Koordinaten an: dem Breitengrad und dem Längengrad. Wir stellen sie uns als ein Gitter vor, das aus Breiten- und Längengraden besteht.
Die Breitengrade oder Parallelen verlaufen waagerecht und parallel zum Äquator. Der Breitengrad gibt an, wie weit nördlich (Werte 0 bis 90 Grad N) oder südlich (Werte 0 bis 90 Grad S) wir uns vom Äquator befinden.
Die Längengrade oder Meridiane verlaufen senkrecht vom Nordpol zum Südpol, so dass sie den Äquator in einem Winkel von 90 Grad kreuzen. Der Längengrad wird relativ zum Nullmeridian gemessen, der durch die Sternwarte von Greenwich verläuft: West (Werte 0 bis 180 Grad W) und Ost (Werte 0 bis 180 Grad E).
Jeder Punkt auf der Erde liegt auf dem Schnittpunkt eines bestimmten Breitengrades und Meridians – seine eindeutigen Koordinaten.
Wie man seinen Breitengrad findet (nur auf der Nordhalbkugel)
Vor langer Zeit haben die Menschen bemerkt, dass, wenn man sich nach Süden bewegt, der Nordstern näher am Horizont erscheint, wenn man sich nach Norden bewegt, erscheint der Nordstern höher am Himmel.
In der Tat lässt sich leicht zeigen, dass die Höhe des Nordsterns über dem Horizont (oder vielmehr die Höhe des Himmelspols über dem Horizont, aber das ist fast dasselbe) gleich der geografischen Breite des Beobachters ist. Um unseren Breitengrad zu bestimmen, müssen wir also nur die Höhe des Polarsterns über dem Horizont messen! Vorausgesetzt natürlich, Sie wissen, wie Sie ihn zuerst finden können (und hier erfahren Sie, wie). Alternativ können Sie auch die Höhe der Sonne zur Mittagszeit verwenden. Aber wenn du diese Methode verwendest, denke daran, niemals direkt in die Sonne zu schauen!
Nun, da du den Nordstern gefunden hast, kannst du seine Höhe mit einem sehr einfachen Instrument bestimmen, das Quadrant (Viertelkreis) oder sein enger Verwandter, der Sextant (Sechstelkreis) genannt wird. Diese Instrumente werden schon seit der Frühzeit für die Navigation verwendet, und du kannst sie leicht selbst herstellen.
Sieh nachts durch den Sucher deines Quadranten (wir haben ihn aus Stroh gemacht), um den Nordstern zu finden. Lies dann die Zahl ab, auf die die Schnur mit dem Gewicht zeigen wird. Das ist dein Breitengrad!
Wie du deinen Längengrad findest
Die Bestimmung deines Längengrades erfordert etwas mehr Arbeit. Du brauchst eine Uhr, ein Telefon, einen guten Freund in Greenwich und einen sonnigen Tag.
Die Idee hinter dieser Methode ist ziemlich einfach:
In einem 24 Stunden langen Tag macht die Erde eine 360-Grad-Drehung. Das heißt, die Erde dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 1 Grad pro 4 Minuten (oder 15 Grad pro Stunde). Wenn du also den Zeitunterschied zwischen dem Sonnenmittag an deinem Standort und dem in Greenwich herausfindest, kannst du deinen Längengrad bestimmen!
Um den Zeitpunkt deines lokalen Sonnenmittags zu bestimmen, zeichne eine Nord-Süd-Linie auf den Boden. Dann steckst du einen langen Stab so in den Boden, dass er sich in der Mitte der Linie befindet. Denken Sie daran: Je höher die Stange und je genauer ihre vertikale Position, desto besser! Der Moment, in dem der Schatten, den der Mast wirft, die Nord-Süd-Linie kreuzt, ist dein lokaler Mittag!
Um die Zeit des Sonnenmittelpunkts in Greenwich zu bestimmen, bitten Sie Ihren Freund in Greenwich, genau das gleiche Experiment durchzuführen. Alternativ können Sie das Greenwich-Zeitzeichen (die 6 „Pips“) auf BBC Radio 4 verwenden, um die Greenwich Mean Time herauszufinden.
Aus diesem Experiment willst du zwei Dinge lernen: ob die Greenwich-Peps vor oder nach deinem lokalen Mittag kommen und um wie viel.
- Die Erde dreht sich gegen den Uhrzeigersinn (von „oben“ aus gesehen). Wenn Ihr Mittag also vor dem Greenwich-Mittag liegt, befinden Sie sich östlich des Nullmeridians. Andernfalls befinden Sie sich westlich des Nullmeridians.
- Der Längengrad kann mit der Formel „1 Grad Längengrad für 4 Minuten Zeitunterschied“ berechnet werden.
Jetzt weißt du, wie du deinen Aufenthaltsort ohne Navi finden kannst! Wie cool ist das denn? Du wirst dich nie wieder verirren!