Sicherlich haben Sie sich manchmal schon nachts an einem sternenübersäten Himmel erfreut und sich gefragt, wie wohl der helle Stern dort oben heißt; oder ist es ein Planet? Nicht nur diese Frage lässt sich mit dem Programm Cartes du Ciel (CdC) klären. Wie der Name bereits andeutet, handelt es sich dabei um das Werk eines französischsprachigen Programmierers, genauer gesagt, eines Schweizers. Amateurastronom Patrick Chevalley stammt aus der französischen Schweiz und betritt mit Version 3 seines Astronomieprogramms erstmals die Linux-Welt.

Er stellt auf der speziell für die neue Version 3 kreierten Homepage [1] RPM- und DEB-Pakete sowie ein distributionsunabhängiges Tar-Archiv seines Programms zur bereit. Die Dateigröße von gut sieben MByte lässt auch die Benutzer eines analogen Modems nicht allzulange warten; auf CD-ROM gibt es Cartes du Ciel 3, im Gegensatz zu der Vorgängerversion 2.76, (noch) nicht – außer auf unserer aktuellen Heft-CD.

Einfache Installation

Mit den Paketen von der Heft-CD sollten Sie CdC ohne größere Probleme installieren können. Die Applikation benötigt lediglich Libsqlite Version 3 oder einen MySQL-Server als relationale Datenbank, welche die meisten Distributionen schon enthalten. Nach dem Programmstart präsentiert sich CdC aufgeräumt, mit den wichtigsten Funktionen links, rechts und oben um die Himmelskarte angeordnet.

Wie in Abbildung 1 zu sehen, erlaubt es CdC den Benutzern, mit mehreren Fenstern zu arbeiten. Damit Sie den Überblick auf ihrem Desktop nicht verlieren, ordnet CdC diese immer innerhalb des Hauptfensters ein. Die Konfigurationseinstellungen im Setup-Dialog wirken immer global auf alle Unterfenster (etwa Datum, Zeit, Standort), Veränderungen mittels Toolbar oder Maus (zum Beispiel Zeitsprünge, Beobachtungsrichtung, Blickfeldgröße, Anzahl der Sterne) wirken dagegen nur auf das aktive Fenster.

Abbildung 1: Die ansprechend gestaltete Himmelskarte, hier vertikal aufgeteilt. Über die Toolbar haben Sie zahlreiche Möglichkeiten, die Ansicht zu verändern.

Umfangreiche Konfiguration

Nachdem Sie CdC zum ersten Mal gestartet haben, setzen Sie die ersten Konfigurationsparameter. Sie erreichen den entsprechenden Dialog über den Menüpunkt Setup | Configuration (Abbildung 2). Er bietet viele Abschnitte für detaillierte Einstellungen, wobei Sie sich wohl zunächst dem Beobachtungsdatum samt Uhrzeit und Beobachtungsort widmen wollen.

Abbildung 2: Das umfangreiche Konfigurationsfenster. Per Weltkarte wählen Sie hier etwa Ihren Beobachtungsort aus.

Schon die Einstellung des Beobachtungsortes geschieht recht komfortabel: Entweder picken Sie einen Ort aus der (zoombaren) Weltkarte auf, wählen aus einer umfangreichen Länder- und Städteliste oder geben die Koordinaten direkt ein. Dabei können Sie neu eingegebene Orte gleich speichern.

Cartes du Ciel berücksichtigt auch den Luftdruck und die Temperatur zur Berechnung der atmosphärischen Lichtbrechung und damit der korrekten Höhe der Gestirne über dem Horizont. Das Beobachtungsdatum darf sich im Bereich von -20 000 bis +20.*000 Jahren bewegen (mit Berücksichtigung der Präzession), wobei das Programm die Planetenpositionen "nur" für den Zeitraum von 3000 vor Christus bis 3000 nach Christus berechnet.

Der Bereich für Datum und Uhrzeit im Setupdialog ermöglicht zusätzlich die Berechnung der Bewegung von Objekten des Sonnensystems am Himmel: Nach der Eingabe des Zeitintervalls und der gewünschten Anzahl an Positionen zeichnet CdC die scheinbaren Bahnen der im gewählten Himmelsausschnitt sichtbaren Planeten, Kometen und Asteroiden vor dem Sternenhintergrund.

Sie haben dabei die Wahl, welche Objekte Sie tatsächlich sehen wollen – zum Beispiel nur Kometen. Wie in Abbildung 3 zu sehen, zeichnet CdC Kometen je nach Gusto entweder möglichst realistisch, wobei es die geschätzte Schweiflänge und -richtung darstellt, oder auch einfach als Symbol. Asteroiden erscheinen dagegen nur als Symbol oder als ein der Helligkeit entsprechendes Scheibchen.

Abbildung 3: Auch die Darstellung von Kometen (mit möglicher Schweifentwicklung) unterstützt Cartes du Ciel. Hier sehen Sie den Kometen 4P/Faye.

Im Setupfenster aktivieren Sie zudem die Objektkataloge für Sterne, Nebel oder Galaxien. Neben optischen Feinheiten wie Farbzuordnungen oder Größe und Art der Schriften bestimmen Sie im Konfigurationsdialog auch die Größe der Sternscheiben und legen fest, ob CdC Deep-Sky-Objekte und Planeten lediglich als geometrische Formen oder realistisch zeichnen soll. CdC zeigt wahlweise auch die Namen von Sternbildern und Sternbildfiguren sowie deren Grenzen an. Zudem bestimmen Sie, ob CdC die Milchstraße darstellen und ausfüllen soll.

Wollen Sie zusätzliche Daten von Asteroiden oder Kometen aktivieren, müssen Sie dies auch im Setupdialog erledigen. Das gilt sowohl für die von CdC mitgelieferten als auch für im Internet oder von der Heft-CD heruntergeladene Dateien.

Dem Himmel so nah

Kommen wir nun zur Sternkarte und deren Bedienung. Cartes du Ciel stellt die Himmelskarte grundsätzlich in vier verschiedenen Koordinatensystemen dar: äquatorial, azimutal, ekliptikal oder galaktisch. Äquatorial entspricht der Darstellung eines typischen Sternatlanten. Es gibt also keinen Horizont; Datum und Uhrzeit haben keinen Einfluss auf die Sichtweise. Beim azimutalen System dagegen wird der Sternenhimmel so dargestellt, wie ihn der Beobachter an einem bestimmten Ort zu einem gegebenen Zeitpunkt sieht.

Koordinatensysteme

Analog zu den Längen- und Breitengraden unserer Erde wird auch die Himmelskugel in Koordinaten eingeteilt. Bezogen auf die Erdoberfläche des Beobachterstandortes wird das horizontale System mit der Höhe über dem Horizont und Azimut (Beobachtungsrichtung in der Ebene) verwendet.

Am gängigsten ist das äquatoriale System mit Bezug auf den Himmelsäquator. Es verwendet als "Längengrade" die Rektaszension (in der Einheit hh:mm:ss) und als "Breitengrade" die Deklination (in Grad). Das ekliptikale System dagegen bezieht sich auf die scheinbare Bahn der Sonne am Himmel (Ekliptik). Das galaktische System schließlich stützt sich auf unsere Galaxis als als Bezugspunkt. Zur detaillierteren Veranschaulichung sei auf einen älteren LinuxUser-Artikel [2] verwiesen.

Zusätzlich können Sie auch noch die Projektion für einzelne Blickfelder einstellen: CAR (kartesisch) entspricht einer Mercatorprojektion wie bei einer Landkarte – es werden jedoch Regionen nahe der Pole stark verzerrt. Bei der ARC-Ansicht (Bogenlänge) stellt CdC die Karte so dar, als würde sich der Betrachter im Innern einer Kugel befinden (wie auch in Abbildung 1 links). Bis 20 Grad Blickfeld gibt es zusätzlich auch noch SIN und TAN.

Die Standarddarstellung beim ersten Start entspricht dem linken Teil von Abbildung 1: Sternbildfiguren – also Linien, welche die Hauptsterne der Sternbilder verbinden – zusammen mit den ausgeschriebenen lateinischen Namen, Bezeichnungen der Sterne, Namen der Planeten und dem Koordinatengitter.

Die einzige Alternative zu den Namen der Sternbilder stellt übrigens nur deren internationale Abkürzung dar – englische Namen, geschweige denn deutsche (davon abgesehen, dass es für CdC in dieser Version noch keine deutschen Sprachdateien gibt) bietet das Programm nicht an.

Für die Sterne gibt es dagegen gleich drei Möglichkeiten: Den Eigennamen (zum Beispiel Wega), deren griechischer Buchstabe (entsprechend der Helligkeit: Alpha ist dem hellsten Stern des Sternbildes zugeordnet, Beta dem zweithellsten und so weiter) oder statt einer Bezeichnung die Helligkeit des Sterns in mag.

Realistische Planeten

Außer den Sternbildern in Form von Verbindungslinien von Stern zu Stern gibt es auch die modernen Sternbildgrenzen: CdC umreißt dann lediglich die Flächen, welche die einzelnen Sternbilder einnehmen. Planeten stellt das Programm auf Wunsch realistisch dar, so, als ob Sie durch ein Teleskop blicken würden, inklusive Oberflächentextur und korrekter Ausrichtung (etwa Lage der Saturnringe, Abbildung 4). Als Voraussetzung dafür müssen Sie XPlanet [4] sowie (unter Suse) die Pakete libjpeg und libjpeg-devel installieren.

Abbildung 4: Planeten stellt Cartes du Ciel sehr realistisch dar. Hier sehen Sie den Planeten Pluto zusammen mit einigen Zusatzinfos.

Bei den Deep-Sky-Objekten klappt das leider noch nicht: Eigentlich unterstützt CdC auch das Arbeiten mit den in der Astronomie üblichen Bilddateien im Datenformat FITS (Flexible Image Transport System). Diese Dateien enthalten zusätzlich zu den reinen Bilddaten weitere Angaben, wie die Himmelskoordinaten des Objekts, eine Plattenidentifikationsnummer und den Zeitpunkt der Aufnahme.

Es gibt zwar den Button Show pictures, dieser führt aber nur zu der Fehlermeldung Access violation. Zur Beruhigung: Die Bilddarstellung der Deep-Sky-Objekte funktioniert auch in der Windows-Version noch nicht.

Internetzugriff

Bei anderen Himmelskörpern arbeitet CdC problemlos mit FITS-Bildern zusammen. Diese holt es sich entweder aus dem Internet (Get DSS Image) oder von den RealSky-CD-ROMs. Letztere enthalten fotografische Darstellungen des Sternenhimmels, die auf Aufnahmen des Palomar Observatory Sky Survey basieren.

Gleiches gilt für Daten des Digital Sky Survey (DSS). Es beinhaltet CCD-Aufnahmen des Himmelshintergrundes (maximal sieben Grad Größe), die die Urheber im Internet anbieten. Im Setupfenster lassen sich verschiedene Server auswählen und neue hinzufügen.

Um die Bilder anzusehen, zoomen Sie in einen beliebigen Bereich des Sternenhimmels, zum Beispiel knapp unterhalb des Großen Wagens (offiziell Großer Bär) zu der Whirlpool-Galaxie M51 und klicken auf DSS. CdC verbindet sich dann mit dem konfigurierten Server, lädt den passenden Ausschnitt und fügt ihn in der korrekten Ausrichtung in die Karte ein (Abbildung 5). Meist handelt es sich um Schwarzweiß-Bilder, je nach Server gibt es aber auch Farbfotos.

Abbildung 5: CdC lädt nach Bedarf digitale Himmelsaufnahmen aus dem Internet oder von CDs, hier die Whirlpool-Galaxie.

Den Ausschnitt des Sternenhimmels zoomen Sie mit CdC im Bereich von 360 Grad bis 2 Bogensekunden (1800. Teil eines Grades) heran. Das Verschieben der Blickrichtung erfolgt per Scrollbalken, Mausbewegung oder direkt mittels Klick auf einen der Himmelsrichtung-Buttons.

Nicht perfekt

Die rechte Maustaste öffnet beim Klick auf einen leeren Bereich der Karte oder ein Objekt ein Menü mit diversen Funktionen: Die gewählte Position zentrieren, ein angeschlossenes Teleskop darauf ausrichten, nähere Daten zu dem Objekt anzeigen und noch einige mehr. Die Informationen zu einem beliebigen Objekt fallen recht umfangreich aus, wie in den Abbildungen 3 und 4 zu sehen ist – allerdings vermisst der erfahrene Sternengucker Zusatzinfos: zum Beispiel die, dass Sirius der hellste Stern des Himmels ist. Die Anzeige eines Bildes oder einer Bildersammlung zu dem Objekt fehlt ebenfalls.

Im Raumfahrtzeitalter handelt es sich bei so manchem sich bewegenden Lichtpunkt am Himmel um ein künstliches Objekt, wie etwa die Internationale Weltraumstation ISS. Diese, sowie Satelliten, enthält die getestete CdC-Version aber noch nicht. Der Autor arbeitet eigenen Angaben zufolge aber schon an diesem Feature.

Vergeblich suchen erfahrene Anwender auch eine Darstellung des Sonnensystems. Als Beobachtungsstandort lässt CdC nur Orte auf der Erdoberfläche zu, sie können sich als nicht frei im Sonnensystem bewegen.

Teleskopsteuerung

Wer mit diesen kleinen Mankos leben kann, erhält mit Cartes du Ciel aber auch ein sehr schönes Feature: Die Programmierer haben eine Teleskopsteuerung in die Linux-Version eingebaut. Dazu benötigen Sie ein Gerät mit MAEDE-, Encoder- oder ASCOM-Steuerung; das angeschlossene Teleskop fährt dann die in CdC zentrierte Region automatisch an.

Nicht unerwähnt bleiben soll auch die Möglichkeit, sich alle Objekte des dargestellten Himmelsausschnittes auflisten zu lassen und Objektbeschriftungen (Labels) direkt in der Karte zu bearbeiten. Hinzu kommt eine Animationsfunktion. Das Fenster Ephemeris Calendar zeigt außerdem alle Ephemeriden von Kometen, Asteroiden und Planeten.

Fazit

Für eine Betaversion bietet Cartes du Ciel 3 bereits erstaunlich viel und läuft recht stabil. Eine durchdachte Funktionsvielfalt und die gelungene graphische Darstellung erheben dieses Planetariumsprogramm zu einer ernsthaften Konkurrenz für die etablierten Linux-Astronomieprogramme wie Xephem oder Stellarium.

Leider liegt CdC noch nicht mit deutscher Oberfläche vor. Auch eine aktuelle Dokumentation lässt noch auf sich warten. Ungeduldige müssen auf die alte Doku für CdC 2.76 zurückgreifen [4], die es aber wenigstens auf Deutsch gibt.

Datenumfang

Das CdC-Paket umfasst den Bright-Stars-Katalog mit den (vom irdischen Himmel aus) 9096 hellsten Sternen samt Eigennamen und weiteren Informationen (Abbildung 4), den SAC-7.2-Katalog mit 10 600 Gas- und Staubnebeln sowie den Messier-, NGC- und IC-Index (Galaxien, Gas- und Staubnebel).

Weiter enthält CdC die Daten und Oberflächentexturen der Planeten und unseres Monds sowie die Bahnelemente einiger Kometen und Asteroiden, die englischen und französischen Sprachdateien, RealSky-Hilfsdateien, Konturen der Milchstraße sowie Daten über Sonnen- und Mondfinsternisse.

Weitere Dateien finden Sie auf unserer Heft-CD sowie zum Download auf der CdC-Homepage: Dazu zählen große Sternenkataloge wie der Hipparcos-Katalog (118 000 Sterne bis zur Helligkeit 8.5 mag), Sky2000 v4 (300 000 Sterne bis 9 mag) und Tycho-2 (2 500 000 Sterne bis 12 mag), weitere Kataloge für veränderliche Sterne (68 179 Einträge) sowie Mehrfachsterne (100 626 von WDS 2004) und mehr. Noch mehr Dateien gibt es in der Sektion der älteren Versionen. Dabei handelt es sich jedoch in der Regel um Windows-Setup-Dateien.

Glossar

Präzession

Die Erdachse vollführt aufgrund der Gravitationskräfte von Sonne und Mond im Laufe von 25 784 Jahren eine volle Kreisbewegung. Dadurch ändert sich die Ausrichtung der Himmelskoordinaten und somit gibt es immer wieder einen anderen Polarstern.

Deep-Sky-Objekte

Alle Objekte außerhalb unseres Sonnensystems – also Sterne, Gas- und Staubnebel, Galaxien – werden in der Astronomie als Deep-Sky-Objekte bezeichnet. Sterne sind damit üblicherweise aber nicht gemeint.

Milchstraße

Die nebelartigen Filamente am Nachthimmel sind eigentlich nur die von uns aus sichtbaren Spiralarme unserer Heimatgalaxie Milchstraße, die aus Milliarden von Sternen bestehen. Jeder andere sichtbare Stern am Sternenhimmel gehört auch zu unserer Milchstraße, die etwa 300 Milliarden Sterne umfasst. Das helle Zentrum unserer Galaxie wird aber leider von so genannten Dunkelwolken verdeckt.

Himmelsäquator

Die Projektion unseres Erdäquators an die Himmelskugel trennt diese in die nördliche und südliche Hälfte des Himmels. Wo die Ekliptik den Himmelsäquator schneidet, befinden sich der Frühlingspunkt und der Herbstpunkt (um 180 Grad versetzt). Am Frühlingspunkt ist der Koordinatenursprung der Rektaszension.

mag

Die scheinbare (von der Erde aus gesehen) Helligkeit eines Objektes am Sternenhimmel wird in Magnituden (mag) angegeben: Je kleiner die Zahl, desto heller das Objekt. Der hellste Stern Sirius leuchtet mit -1.46 mag, der weniger helle Polarstern mit +2.02 mag.

Ephemeriden

Eine Liste mit Auf- und Untergangszeiten, Positionen, Scheibengröße, Helligkeit etc. eines ausgewählten Sonnensystemobjektes über einen definierten Zeitraum. Der Amateurastronom lässt sich diese berechnen, um beispielsweise Beobachtungen besser planen zu können.

Infos

[1] Cartes du Ciel 3: http://www.ap-i.net/skychart/index.php

[2] Stellarium: Kristian Kißling, "planetarium@home", LinuxUser 02/2006, S. 68, http://www.linux-user.de/ausgabe/2006/02/068-stellarium/

[3] Xplanet: http://xplanet.sourceforge.net

[4] Alte CdC-Website (Version 2.76): http://www.stargazing.net/astropc/index.html

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