De planisfeer

 

Als aankomend waarnemer is een basiskennis van de sterrenhemel onmisbaar. Helaas is er niemand behalve je zelf, die je dat kan leren. Wel bestaan er handige hulpmiddeltjes om je wegwijs te helpen aan de nachthemel.
De planisfeer of draaibare sterrenkaart is daar één van. Het is echt een veelvuldig gebruikt instrument. De eerste verdienste van de planisfeer is dat zij de sterrenhemel toont die je opgelijk welk ogenblik van eender welke nacht boven je hoofd zal zien. De planisfeer is eeuwigdurend, maar omdat de nachthemel, verschilt van de ene plaats tot de andere op onze aardkloot, kan je dezelfde planisfeer niet overal ter wereld gebruiken. Planisferen bestaan in diverse uitvoeringen. Die gaan van eenvoudige modellen tot zeer ingewikkelde en uiterst nauwkeurige, zoals de planisfeer de Fire fly van Storm Dunloop en Wil Tirion. Daarmee kan je zeer precies posities – of tijdsbepalingen doen maar het vergt wel enige kennis en studie om dergelijke planisfeer onder de knie te krijgen. Het is dan ook beter eerst een meer eenvoudiger model te kiezen. Zoals deze hier beneden.

(Voor meer informatie druk de op deze planesfeer)


De meeste planisferen bestaan uit twee schijven die concentrisch over elkaar kunnen draaien.

De onderste schijf

Hierop is de sterrenhemel cirkelvormig afgebeeld met de poolster als middelpunt en meestal met witte sterren op een licht - of donker blauwe, soms zwarte achtergrond of een witte achtergrond met zwarte sterren. De gewone planisferen geven ongeveer 600 sterren weer. De meer gedetailleerde modellen tonen meer dan 2000 duizend sterren ( tot magnitude 5.5) wat overeenkomt met die sterren die men onder de beste omstandigheden met het ongewapende oog kan waarnemen. Bij alle modellen zal je zien dat de sterren, in evenredigheid met hun helderheid, als dikkere of dunnere stippen zijn voorgesteld. Soms geeft men een kleur volgens hun temperatuur, maar in het donker met een rode lamp heb je daar niet veel aan.



De sterren figuren zijn weergegeven door fijne lijnen die de hoofdsterren verbinden. Hun namen zijn eveneens vermeld. Verder vind je een aantal bijzondere niet stellaire objecten. De melkweg loopt als een wolkachtige band over de sterrenhemel.
De sterrenkaart op de onderste schijf is voorzien van een coördinatenstelsel dat in lijnen de rechte klimming(a) en declinatie(d) aanduidt.
De maan en de planeten zal je ter vergeefs op een planisfeer zoeken. Zij hebben geen vaste plek tussen de sterren, het zijn zwervers. Wel kan je op de sterrenschijf zien waar je ze kan verwachten bij de ecliptica die de dierenriem voorstelt. In een kring om de sterrenkaart heen zijn de twaalf maanden van het jaar vermeld, elk onder verdeelt in hun aantal dagen. Op de meeste modellen zie je een indeling in 24 uren op een cirkel buiten deze van de maanden. Deze hebben niets te maken met het uur van de dag maar heeft belang voor het coördinatenstelsel en de sterrentijd.

De bovenste schijf

De bovenste schijf draait concentrisch over de onderste schijf. Deze is overdrukt met een ondoorzichtig, sikkelvormige gedeelte. De sikkelvormige figuur laat een ellipsvormige opening vrij die iets meer dan de helft van de schijf beslaat, waardoor een deel van de sterrenhemel van de onderste schijf zichtbaar blijft. Langs de rand van deze opening zijn de windrichtingen aangebracht. Op het doorzichtige deel zijn de naam van de samensteller of uitgever van de planisfeer aangebracht, de lengte op de aardbol waarvoor ze werd vervaardigd. Om de sikkelfiguur heen, aan de rand, vind je de uren van de dag, meestal onderverdeeld in intervallen van 10 minuten. Op sommige planisferen zijn alle 24 uren vermeld, op andere enkel de uren waarop je verondersteld wordt de sterrenhemel te kunnen waarnemen. Dit is ongeveer 16 uur ’s avond en 9 uur ’s morgens, wintertijd. Onder de uren vind je meestal een tweede stel uren (één uur later) met vermelding “zomertijd”.

De nachthemel

Eerst dien je de planisfeer in te stellen. Kijk op je horloge en onthoud het uur en de minuten. Zoek nu op de bovenste schijf waar dit uur in – of onderstaat. Hou daarbij rekening met winter – of zomeruur en noteer dit punt. Draai nu de bovenste schijf tot in dit punt overeenkomt met de datum van de maand op de onderste schijf. De planisfeer zal je nu in de elliptische opening van de bovenste schijf de sterrenhemel tonen die op dat ogenblik kan zien vanuit je waarnemingspunt.

Met de planisfeer kan je eveneens de sterrenhemel tonen op elk ander willekeurig gekozen moment. Het volstaat op de sterrenschijf de dag en het uur in te stellen waarop je wenst te weten hoe de nachtelijke hemel er zal uitzien. Ook kan je natrekken wanneer een bepaald sterrenbeeld zichtbaar zal zijn aan de hemel en waar. Daarvoor plaats je het sterrenbeeld in kwestie in de ellipsvormige opening in de meest gunstige windrichting van uw waarnemingsplaats. Nu zou je in principe voor elke dag van het jaar wel een uur kunnen aflezen waarop het sterrenbeeld zichtbaar zal zijn. Het moet wel donker zijn!
Dit alles bewijst dat de planisfeer dus werkelijk een interessant instrument is dat je veel gaat gebruiken.


Bron afbeelding: Rob Walrecht

Oriëntatie

Zoek naar de poolster, je weet wel via de Grote Beer. Draai je nu 180° om en dit is het zuiden, strek beide armen uit, links is het oosten en rechts is het westen. Als je geen poolster kan zien dan zal je ook niet kunnen waarnemen. Stel je planisfeer op de dag en het uur. Hou de ingestelde planisfeer nu boven je hoofd met het noorden naar achter. De sterrenkaart in de elliptische opening komt nu overeen met de echte nachthemel.

Niet gecompenseerde en gecompenseerde planisferen

Bekijk even een planisfeer deze is geschikt voor het gebruik voor 0° lengte graad, dus te gebruiken op de sterrenwacht van Greenwich in het Verenigd Koninkrijk. Sta je op de bekende nulmeridiaan (lijn van noord over zenit naar zuid) en zie je een ster om 24 uur exact door het zuiden gaan, dan zul je die op je planisfeer natuurlijk ook exact onder de rechte noord -zuid of meridiaan lijn terug vinden. Verleng je nu die lijn op de planisfeer noordwaarts tot aan de rand van de bovenste schijf, dan zal je juist uitkomen bij 24 uur wintertijd.
Een planisfeer, ontworpen voor 0° lengte noemt men een “niet gecompenseerde” planisfeer. Ze is op een zelfde breedte graad bruikbaar voor elke lengtegraad mits per lengteverschil het overeenkomstige tijdsverschil in te stellen.

Veronderstel dat je met een niet gecompenseerde planisfeer gaat waarnemen van uit Genk (-5° 30’ OL). Daar de niet gecompenseerde planisfeer enkel exact is voor de nulmeridiaan, zijn de erop aangeduide uren ook enkel geldig voor die meridiaan. Met andere woorden dit zijn die voor Greenwich gelden of nog uren UT(Universal Time of wereldtijd). Dit geld voor Japan of New-York als voor Genk.

Stel dat je waarneemt op 1 november, je meet op je klok de tijd waarop de voorste sterren van de pan van de Grote Beer door het zuiden gaan. Je zal vaststellen dat dit gebeurt om precies 1 uur en 20 minuten later dan UT. Daarom moeten we als komende sterrenkundige leren werken met UT tijd en stel je horloge dan ook in op dat uur. Sta je nu in Genk op 5° OL met een niet gecompenseerde planisfeer dan moet je rekening houden en met het uurverschil tussen de tijdszones en het verschil in geografische lengte tussen Genk en Greenwich.
Onze streken liggen in de tijdzone +1 uur ten opzichte van Greenwich. Dus wanneer het 2 uur lokale tijd in Genk is, wijst de klok in Greenwich 1 uur aan. Maar Greenwich ligt ten overstaan van Genk 5 ° meer westwaarts en omdat de aarde van west naar oost om haar as draait, zal de doorgang van die sterren uit de pan van de Grot e Beer 5x4= 20 tijdsminuten later gebeuren. Men kan gemakkelijk uw planisfeer compenseren door deze in te stellen op UT tijd en er 20 minuten bij te tellen. Zelf gebruik ik een tweede horloge in mijn waarnemingskoffer die de lokale tijd aangeeft, rekening houdend met de lengte graad UT+ 20 minuten (5x4 minuten) zo staat uw planisfeer altijd juist. Kennen we de hoogte van de poolster 51 ° NB en de tijd dat de steel van de pan door het zuiden gaat en de universele tijd, dan kunnen we iedere positie op het noordelijk halfrond bepalen dus onze planisfeer kan dienen als een GPS.

De coördinaten op de planisfeer

Op de meeste planisferen is over de sterrenkaart op de onderste schijf een equatoriaal coördinatennet aangebracht. In een dergelijk net wordt de plaats van een object aan de hemelsfeer bepaald door zijn rechte klimming en declinatie.

Over de ellipsvormige opening van de bovenste schijf lopen twee belangrijke lijnen. Eén van de lijnen is recht en loopt van noord naar zuid; zij stelt de meridiaan voor van de waarnemingsplaats. De getallen langs deze lijn geven de waarde aan van de declinatie. De andere lijn is gekromd en loopt van oost naar west. Zij stelt het oost - west verticaalvlak voor, waardoor meteen het zenit van de waarnemingsplaats op de planisfeer wordt bepaald. Het woord “zenit” stelt het punt voor aan de hemel vlak boven je hoofd. Op de oost – west verticaallijn zijn cijfers aangebracht. Die geven in graden de hoogte weer boven de horizon van een object dat in het vertikaal ligt.

De rechte klimming (RA)

Vooreerst zie je rechte lijnen als stralen van uit de poolster. Dit zijn lijnen van gelijke rechte klimming. De waarde van die rechte klimming vind je door vernoemde lijnen door te trekken tot aan de uurindeling van de buitenste rand van de onderschijf. Alle sterren of hemelobjecten die onder zo een lijn liggen hebben dezelfde rechte klimming deze worden als volgt afgebeeld.

RA: 05h 10 m 0sec

Betere planisferen hebben hiervoor een schuifregel waar men zowel de rechte klimming als declinatie van een object kan aflezen.

De declinatie (DE)

Over de sterrenkaart op de onderste schijf zijn eveneens cirkels getrokken, concentrisch met de poolster. Dit zijn cirkels met gelijke declinatie. De waarde van de declinatie vind je aangegeven langs de noord – zuid lijn die over de elliptische opening loopt op de bovenste schijf. Eén der concentrische cirkels is de hemelequator en heeft als declinatie de waarde “0°”. Om de declinatie van een object te vinden volstaat het weer de bovenste schijf te verdraaien tot de noord – zuid lijn over het object valt, net als voor de rechte klimming. De declinatie lees je nu af aan de hand der getallen langs die noord – zuid lijn. Men kan dit ook via de schuifregel aflezen zoals reeds vermeld bij betere modellen

DE: +15° 15’ 25”

De hoogte

Langs de oost – west of vertikaal lijn zie je ook een aantal cijfers staan. Ze lopen op van 0° tot 90° van oost en west naar het zenit toe. Dit is de hoogte in graden van een object boven de horizon. Het is wel handig te weten hoe hoog één of ander object op een bepaald ogenblik boven de horizon staat, vanuit je waarnemingsplaats gezien.
De hoogtemeting van een object boven de horizon aan de hand van de planisfeer is een ruwe benadering. Wil je de hoogte meer precies gaan meten, dien je gebruik te maken van een clinometer of bolsextant (Cursus astronavigatie)

De sterrentijd

Behalve in enkel uitzonderlijke gevallen zoals het computer sturen van telescopen, of het omrekenen van equatoriale naar azimutale coördinaten wordt de sterrentijd slechts zelden gebruikt. Voor astronavigatie des te meer.
Voor een bepaalde plaats op aarde is de sterrentijd met gelijk aan de rechte klimming van de ster of object dat juist door de meridiaan gaat, door het zuiden trekt.

Het zal je nu wel duidelijk geworden zijn dat de planisfeer wel een degelijk en veelzijdig werkinstrument is. Ze kan je snel en met goede benadering antwoord gegeven op een paar eenvoudige doch wel belangrijke vragen zoals:
Wanneer kan ik een bepaald object waarnemen?
Je kan het gebruiken zonder stroom in plaats van een kostbaar planetarium programma op een laptop. Laat je de planisfeer vallen is er niets aan de hand. Een planisfeer kan wel geen sterrenatlas vervangen maar is wel een extra compliment en behoort tot de basis uitrusting van iedere waarnemer.

- Home -