Raumorientierung mittels astronomischer Kenntnisse
Eine der grundlegenden Tätigkeiten des Menschen ist es, sich im Raum zurechtzufinden, sich zu orientieren. Um Himmelsrichtungen bei Tag und in der Nacht auch ohne Hilfsmittel (z. B. Kompass) sicher ermitteln zu können, bedarf es elementarer astronomischer Kenntnisse.
Mithilfe des Zusammenhanges von Sonnenstand und Himmelsrichtung sowie durch die Bestimmung des Polarsternes ist es möglich, das angegebene Ziel zu erreichen.
Bestimmen der Himmelsrichtungen am Tag
Zur Bestimmung der Himmelsrichtung nutzt man Kenntnisse über die gesetzmäßigen Beziehungen:
- der Erdrotation, d. h. der Drehung der Erde um die eigene Achse im Laufe eines Tages; das bedeutet z. B., dass die Sonne auf ihrer scheinbaren Bahn (von der Erde aus betrachtet) in einer Stunde einen Winkel von 15° beschreibt;
- der Erdrevolution, d. h. der Drehung der Erde um die Sonne im Laufe eines Jahres; damit können die unterschiedlichen Höhen der scheinbaren Sonnenbahnen über dem Horizont im Laufe eines Jahres begründet werden;
- zwischen dem jeweiligen Sonnenstand auf der scheinbaren Sonnenbahn und der entsprechenden Uhrzeit.
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Scheinbare Bahn der Sonne über dem Horizont
Auf der scheinbaren Sonnenbahn, die im Sommer die größte, im Winter die geringste Höhe über dem Horizont aufweist, steht die Sonne jeweils mittags am höchsten und genau im Süden (Bild 1).
Zum Frühlings- und Herbstanfang steht die Sonne mittags ebenfalls am höchsten. Sie geht aber an beiden Tagen morgens um 6.00 Uhr genau im Osten auf, während sie um 18.00 Uhr genau im Westen untergeht (Bild 2).
Somit ergibt sich folgende Übersicht zum Zusammenhang von Sonnenstand und Himmelsrichtung, wobei die Angaben um 3.00 Uhr und um 21.00 Uhr MEZ exakt nur zum Sommeranfang am 21.6. verwendet werden können:
| Sonnenstand um | Himmelsrichtung |
| 03.00 Uhr MEZ | Nordosten |
| 06.00 Uhr MEZ | Osten |
| 09.00 Uhr MEZ | Südosten |
| 12.00 Uhr MEZ | Süden |
| 15.00 Uhr MEZ | Südwesten |
| 18.00 Uhr MEZ | Westen |
| 21.00 Uhr MEZ | Nordwesten |
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Sonnenstand am 21.3. und 23.9. zu verschiedenen Tageszeiten
Bestimmen der Himmelsrichtungen in der Nacht
Die Tatsache, dass der Polarstern annähernd im Norden steht, hilft bei der Bestimmung der Himmelsrichtung in der Nacht. Um diesen Fixstern am nächtlichen Sternenhimmel zu finden, sucht man auf der Nordhalbkugel der Erde das sehr auffällige Sternbild des Großen Wagens, auch Großer Bär genannt, auf (Bild 3).
Die hintere Achse des Großen Wagens, also die beiden letzten helleren Sterne, bilden gedanklich eine Strecke. Wird diese ungefähr um das Fünffache verlängert, trifft man wiederum auf einen helleren Stern, den Polarstern. Er gehört zum Sternbild des Kleinen Wagens und ist dessen vorderster Deichselstern. Allerdings ist dieses Sternbild etwas schwieriger zu finden, da nur zwei hellere Sterne zur Groborientierung dienen.
Der Polarstern steht fast genau über dem Nordpunkt unseres Horizonts. Beim Senken des Blickes vom Polarstern zum Horizont schaut man genau nach Norden.
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Der Große Wagen mit dem Polarstern
