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Juli 2006

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von Per Johannson, © Juli 2006

Dieser Artikel beschäftigt sich mit unter eComStation oder OS/2 lauffähigen Himmelsansicht-Programmen, die eine Vorhersage vermitteln können, wie der Nachthimmel an einer gegebenen Position und zu einer bestimmten Zeit aussehen wird. Es gibt dafür drei Programme, alle mit ihrem eigenen Stil und eigenen Möglichkeiten: PmAs, Night Vision und XEphem.

Einführung

Ich war schon immer irgendwie an Astronomie interessiert, und außerdem ergab es sich, daß ich in einer zu Fuß erreichbaren Entfernung zum städtischen Observatorium wohne. Dadurch ist es recht einfach, bei klarem Wetter und dunklem Himmel immer mal wieder hinzugehen, um Himmelskörper zu studieren. Ich besitze zwar auch einen astronomischen Kalender, aber es gibt ja auch schöne Programme, die einem helfen können, sich die entsprechende Himmelsansicht zu gegebener Zeit und Ort herauszusuchen. Ein derartiges Programm sollte in jedem Fall eine Speicherung des üblichen Standortes zulassen und dafür automatisch die Himmelsansicht anzeigen. Auch die Darstellung aus bzw. in verschiedenen Richtungen (oben, Nord, Süd-Ost etc.) sollte möglich sein. Ebenfalls sollte das Verschieben der Ansicht durch klickbare Zeitveränderung (30s, 1 h, 1 Monat oder beliebige andere Werte) zur Standardausstattung gehören.

Abgesehen von den verschiedenen Web- und Java-Programmen gibt es meines Wissens drei unter eComStation oder OS/2 lauffähige Applikationen:

• PmAs - Astronomie für den Presentation Manager, Version 1.12

• Night Vision, Version 2.6

• XEphem, Version 3.5

Im folgenden verwende ich meine Position und Zeitzone. Die Position ist Nord 57°42', Ost 11°56', bzw. in der Standard-ISO 6709-Schreibweise +5742+01156/. Das ist ziemlich nahe am Nordpol, so daß die meisten Erdlinge eine andere Ansicht des Himmels haben werden. Meine Zeitzone ist UTC+1. Die ausgewählte Zeit ist der 26.12.2005, 17:00 Uhr.
Da war die Sonne bereits untergegangen, Venus, Neptun und Uranus folgen gerade (alles bewegt sich nach rechts) – und der Mars befindet sich hoch über dem Horizont. Die Betrachtungsrichtung ist Süd (Azimuth 180°), wobei der Horizont in der Mitte des Bildes ist (Altitude 0°).

PmAs

PmAs ist ein Freeware-Programm von Cornelis Bockemühl. Die aktuelle Version ist 1.12, datiert vom 19.12.2000.
Auf mögliche Updates hin angesprochen antwortete der Autor, daß er daran arbeite, aber daß der Wechsel zu C++ und der IBM VisualAge C++ Klassenbibliothek mehr Zeit gekostet habe als vorgesehen.

Das Programmpaket besteht aus fünf WarpIN-Archiven. Bei der Installation wurde der Fehler 22WIDisp Error Dosexecpgm returned 0 gemeldet. Ich weiß nicht, was da passiert ist, also habe ich die zugehörigen Kommandodateien manuell gestartet.

Fertig installiert ist das Programm ein Satz von ausführbaren Dateien. Eine davon, pmasesa.exe (Solar eclipses, Saros cycle -> Sonnenfinsternis, Saros-Zyklus), benötigt noch die IBM Visual Age C++ Runtime-Bibliothek cppom30.dll, die man sich irgendwo suchen muß. Ich habe meine von einer alten Visual Age C++ Installation. Unglücklicherweise arbeitet die PmAs-Hilfe-Datei nicht gut mit dem eComStation-Hilfe-Betrachter (NewView) zusammen. Einige interne Links öffnen sich in einem falschen Fenster, so daß sie nur schwer lesbar sind. Sie können jedoch die Dokumentation auch über die Website des Programms einsehen.

Das Installationsprogramm ergänzt das System mit einer Schriftendatei, die Astro-Symbole enthält. Irgendwas lief bei der Installation schief, so daß die Datei am Ende defekt war. Nach manueller Installation arbeitete sie schließlich fehlerfrei.

PmAs fügt der Datei CONFIG.SYS verschiedene Einstellungen hinzu, so daß ein Neustart nach der Installation empfehlenswert ist. Es ist nun folgender Programmordner vorhanden, in dem ich die Symbole in eine etwas logischere Anordnung gebracht habe als sie zu Beginn war.
Die meisten Objekte öffnen ein Einstellungsnotizbuch, in dem man die Berechnungen vornehmen kann, woraus dann in der Folge verschiedene Tabellen oder Grafiken erstellt werden.

Ich fügte der Orte-Datei meine Position hinzu (\PmAs\data\location.txt). Es sollte möglich sein, dies aus dem Programm heraus zu erledigen. Als ich das versuchte, kam es zu einem Absturz in der PmAs-Bibliotheksdatei pmasclb.dll. Die Positionsangaben folgen nicht dem ISO-Standard; der Längengrad wird vor dem Breitengrad aufgeführt und die Syntax ist auch etwas anders, man kann es aber verstehen.

Ein einfaches Programm ist Risings and Settings (Auf- und Untergänge; pmasrist.exe). Im Notizbuch des Programms kann man einen Himmelskörper auswählen, wie zum Beispiel die Sonne aus Planets (die Sonne ist zwar kein Planet, aber kümmern Sie sich darum nicht), und einen Zeitintervall.

Man kann auch die Ausgabeformate unter Table output einstellen. Diese Einstellungen ergeben dann eine Datums- und Zeitausgabe im ISO 8601-Standard: %5y-%02o-%02dT%02h:%02m:%02s. Eine etwas einfacher zu lesende Ausgabezeile könnte auch sein: %5y-%02o-%02d %02h:%02m. Diese Einstellung formatiert die Höhe mit Grad und Minuten: %v%2g°%02m'. Leider gibt es keine Option für dezimale Gradzahlen, wie eigentlich in den Standards vorgesehen. Wählen Sie noch den Zeitintervall, zum Beispiel 30 Tage. Wenn Sie dann Calculate drücken, erhalten Sie eine Liste der Auf- und Untergänge gemäß Auswahl.

Das Programm, das die Tabellen anzeigt, ist Pm Astro Tables (pmastab.exe). Die benutzte Schriftart in der Tabelle kann mit der System-Schriftartenpalette geändert werden. Es ist keine Möglichkeit zur Einstellung einer Standardschriftart vorhanden. Die Ergebnistabelle kann, wie alle anderen Tabellen auch, gesichert und später mit View tables wieder angesehen werden.

Die Hilfedatei erwähnt das REXX-Skript inscfgen.cmd und das Programm pmascfg.exe zur Anpassung von Einstellungen. Leider ist keines von beiden in der aktuellen Version zu finden. Vielleicht in einer der nächsten Versionen. In der Zwischenzeit kann man einige Einstellungen noch über die CONFIG.SYS ändern. Die pmas.ini im Ordner CFG kann mit jedem Texteditor geändert werden.

Lassen Sie uns also einmal testen, wie die aktuelle Himmelsansicht erstellt wird.

• Öffnen Sie dazu All Planets.
• Überprüfen Sie, ob unter dem Eintrag Time die korrekte Zeit und Zeitzone angezeigt werden.
• Die aktuelle Zeit wird automatisch gesetzt, wenn man s in das Feld Time einträgt.
• Unter Graphic output sollte die graphische Ausgabe (Graphic output) aktiviert sein.
• Außerdem sollten Sie unter Coordinates topocentric auswählen, andernfalls bekommen Sie mit der Standardeinstellung heliocentric eine Ansicht des Himmels von der Sonne aus gesehen.
• Unter Location (Örtlichkeit) wählen Sie Ihren Aufenthaltsort aus oder erstellen Sie einen neuen (wie oben beschrieben).
• Unter Celestial body (Himmelskörper) wählen Sie noch All major planets (alle wichtigen Planeten). Dies sollt man nach der Auswahl von topocentric ausführen.
• Schließlich drücken wir noch den untenstehenden Knopf Calculate.

Wieder erhält man eine Tabelle mit den Planeten und ihren Koordinaten sowie ein Bild, das ihre Positionen anzeigt. Das Bild wurde von dem Programm Pm Astro Graphics unter Verwendung der Datei sky.gap als Hintergrundgraphik erstellt.

Die voreingestellte Sichtrichtung ist Rektaszension 18 h, Deklination 66°30' Nord, das ist das gleiche wie 66°30' nördliche Breite und 90° östliche Länge in Himmelskoordinaten. Das bedeutet, daß die Ansicht rechtwinklig zur Ebene der Ekliptik steht. Das kann natürlich auch geändert werden.

Die Karte ist dreidimensional, so daß man sich mittels Tastatur herumbewegen kann, oder man setzt einfach neue Koordinaten. Es ist auch möglich, andere Standardkarten mit eigenen Daten zu erstellen. Sie können einen Horizont hinzufügen zur Orientierung wie der eigene Nachthimmel aussieht. Dafür nutzen Sie das Programm Local Horizon (pmashor.exe), dann ziehen Sie die Ansicht All Planets darauf. Sie bekommen dann eine Südansicht, in der Sie sich herumbewegen, die sie drehen und skalieren können.

Anders als bei den anderen hier besprochenen Programmen ist das Drehen der Ansicht endlos, so daß Sie nicht nach 360° wieder rückwärts drehen müssen.

Die sich ergebenden Graphiken können gespeichert und mit View graphics (pmasgraf.exe) bearbeitet werden.

Es gibt leider keine Möglichkeit die Zeit zu verändern, so daß man der Bewegung der Himmelskörper folgen könnte. Man muß für jede neue Zeit eine eigene Kalkulation durchführen. Was man jedoch machen kann ist ein Ephemeris, das ist ein Plot der Positionen eines Himmelskörpers für ein vorgegebenes Zeitintervall. Zum Beispiel für den Mond: täglich um 21.00 Uhr für die nächsten 30 Tage.

Es gibt auch eine Erdkarte um die Bereiche darzustellen, in denen Sonnenfinsternisse gesehen werden können. Man kann sich auch darin genauso wie in den Himmelskarten herumbewegen.

Wie auch immer, die Graphiken sollten verbessert werden. Das Programm erinnert an die guten alten 16-Farben-DOS-Programme.

PmAs ist wahrscheinlich nicht das einfachste Programm für den Einstieg in die Astronomie, aber um den Autor zu zitieren: Wenn Sie nur nach einem Planetarium suchen, dann sind Sie wahrscheinlich mit einem anderen Programm besser beraten.

Allerdings ist das Programm sehr modular aufgebaut, so daß man auf den einzelnen Programmteilen aufbauen kann. Zum Beispiel könnten die Graphiken mit einem anderen Graphikmodul vielleicht etwas schöner präsentiert werden.

Night Vision

Night Vision 2.6 ist ein Freeware-Programm von Brian Simpson. Es ist auch in der Programmiersprache Java in der Version 1.2, datiert vom 02.01.2005, erhältlich. Die Versionen sind sehr ähnlich, aber die OS/2 -Version ist irgendwie einfacher zu bedienen und schneller in der Verarbeitung (die üblichen Unterschiede). Bis Version 2.5 war das Programm Shareware und kostete 25 US Dollar (die Java-Version ist gratis). Es gibt auch eine deutsche und eine russische Version, aber nur für die Versionen 2.3.

Night Vision ist das totale Gegenteil von PmAs. Es ist einfach damit zu arbeiten und schön anzuschauen, aber limitiert in der Funktionalität. Die Installation besteht aus dem Herunterladen einer ZIP-Datei, deren Entpacken in einem gewünschten Verzeichnis und dem Ausführen der install.cmd. Diese überprüft, ob alle Dateien da sind und erstellt ein Objekt auf der Arbeitsoberfläche. Alternativ steht ein WarpIN-Paket zur Installation zur Verfügung. Danach schreiben Sie Ihren gegenwärtigen Aufenthaltsort in die Ortsliste (Datei nvsn.cty), Sie können aber jederzeit (während das Programm läuft) Ihre Position einstellen und speichern. Auch diese Datei benutzt nicht die Standardschreibweise, und der Längengrad wird vor dem Breitengrad angegeben. Jedoch ist immerhin die Zeitzone enthalten - und die Plusse und Minusse sind korrekt.

Starten Sie also das Programm, setzen Sie Ihre Zeitzone und Position, und schon haben Sie eine Ansicht des aktuellen Himmels. Ich ziehe die 24-h-Darstellung vor, die Sie im Menü Time einstellen können.

Die erste Ansicht ist ein Teil des Himmels von rechts hoch, in Richtung Süden. Sie können sich mit den Pfeiltasten einfach hin und her bewegen. Sie können sich hinein- und herauszoommen mittels [z] und [Z].

In der lokalen INI-Datei nvsn.ini sind schon etliche Einstellungen gespeichert. Ich habe mir z.B. die Ekliptik in die Ansicht eingefügt und die Standardschriftart von System Proportional auf WarpSans geändert.

Das Hauptproblem, das ich mit Night Vision habe, ist, daß es auch hier keinen schnellen Weg gibt, die Zeit zu ändern. Entweder öffnen Sie das Zeit-Einstellungsfenster und wählen eine neue Zeit, oder man stellt den automatischen Schnellvorlauf der Bewegungen ein. Es ist eigentlich nur ein Ansichtsprogramm, und Sie können keine Daten zur Weiterverarbeitung herausholen.

XEphem

XEphem wurde von CSI (Clear Sky Institute) erstellt, gegenwärtig in der Version 3.7.1 befindlich. Es ist eigentlich für Unix-ähnliche Systeme, aber man kann es überzeugend in einer X-Window-Sitzung unter OS/2 laufen lassen: mit XFree86 oder HOBLink.

XEphem ist zum Teil Freeware und Open Source. CSI hat Teile der Quelldateien zum Download freigegeben, um es selbst kompilieren zu können. Diese Quellen sind schon ausreichend, um das Programm mit vielen Features benutzen zu können. Ein fertig kompilierte Version mit allen Features muß man kaufen, aber es gibt keine OS/2- oder Windows-Version. Wie auch immer, einige Leute haben aus den freien Quellen OS/2-Versionen gebaut und freigegeben. Die Gesamtkopie der Version 3.5 kann man von Hobbes herunterladen. Es sollte nicht zu schwierig sein, auch eine aktuellere Version zu kompilieren, aber ich habe nicht herausgefunden, wie es durchzuführen ist.

Das Programm benötigt außerdem LessTif. Ich benutze hier die aktuelle Version, 0.93.91, datiert vom 22.10.2003.

Ich starte das Programm unter HOBLink. Es gibt kein Installationsprogramm, entpacken Sie es einfach in die übliche (alter Stil) XFree86-Struktur. Genauso verfahren Sie mit LessTif. Es gibt eine Datei XEphem.cmd im Verzeichnis \XFree86\bin, die man verwenden kann, um das Programm zu starten. Es müssen im System noch die folgenden Bibliotheken installiert sein: emx.dll, emxlibcm.dll, xt.dll, xm_20.dll, x11.dll. XEphem 3.5 benötigt auch die GCC-Laufzeitbibliothek gcc2952m.dll.

Die Ortslisten-Datei findet man hier: \XFree86\bin\xephem-3.5\GUI\xephem\auxil\xephem.sit. Wieder benutzt auch diese Datei nicht die Standardschreibweisen, aber hier kommt wenigstens der Breitengrad als erstes. In der Benutzerschnittstelle wird der östliche Längengrad als negativ dargestellt, was auch nicht dem Standard entspricht. Die Zeitzone wird von von der UTC aus westlich gezählt, was bedeutet, daß meine Zeitzone UTC+1 als -1 dargestellt wird.

Ich habe meine Position mit einem Texteditor eingetragen. Nach dem Start des Programms habe ich dann diesen Ort unter Local ausgewählt. Ich stellte noch ein:

• Preferences > Units > Metric, Preferences > Time zone > Local
• Preferences > Equatorial > Topocentric
• Preferences > Start week on > Monday
• Preferences > Date format > M/D/Y

Im Hauptfenster setzte ich noch TZ Name auf UTC+1 und TZ Offset auf -1:00:00.

Die Einstellungen werden in der Datei \home\default\XEphem\XEphem gespeichert. Es wird davon auch eine Sicherungskopie XEphem.bak erstellt, aber da bekomme ich immer einen "Permission denied error"-Fehler, außer ich lösche diese Datei vorher manuell.

Aus irgendeinem Grund gibt es noch ein Problem mit der Zeitzone. TZ Name und TZ Offset werden jedesmal vergessen, obwohl sie in der Einstellungsdatei verzeichnet sind. Auch das Drücken von Now setzt sowohl TZ-Namen als auch TZ-Offset auf Standardwerte zurück. Das ist sehr störend, und ich weiß nicht, ob das ein Problem von XEphem oder LessTiff ist oder an etwas anderem liegt.

Wie auch immer. Für diese Demonstration setzte ich:

• UTC Time auf 16:00:00
• Dann wählte ich View > Sky View

Ein Fenster xephem Sky View erscheint.

Control > Options zeigt ein anderes Fenster, Sky options, in dem ich folgendes einstellte:

• Anzeigemodus (Display Mode) auf Alt-Az
• Gitterkontrolle (Grid Control) auf RA-Dec
• View Options auf Äquatorialebene (Equatorial plane) und Ekliptikebene (Ecliptic plane)

Nach dem Verlassen des Fensters setzte ich noch den Azimuth-Winkel auf 180° (unterer Schiebebalken), und den Höhenwinkel (Altitude) auf 0° (rechter Schiebebalken). Das Ergebnis ist unten zu erkennen:

Ein anderes Feature von XEphem ist sehr nützlich. Man kann in der Zeit in jedem möglichen Intervall vorwärts und rückwärts gehen. Stellen Sie Step, was standardmäßig RT Clock anzeigt, auf irgendeinen Intervall ein, z.B. 24:00:00 (Stunden), dann drücken Sie die Knöpfe +1 oder -1, oder Sie bewegen sich mit den Tastenkürzeln [Strg+f] bzw. [Strg+b]. Auf diese Weise lassen sich hervorragend die Bewegungen der Himmelskörper verfolgen oder verschiedene Jahres- oder Tageszeiten oder sonstiges vergleichen.

XEphem ist vollgepackt mit Möglichkeiten, von denen ich nur wenige bisher ausprobieren konnte. Es ist in der Unix-Szene weitverbreitet, und es gibt auch aus anderen Quellen sehr viele Informationen dazu.

Zusammenfassung

Gegenwärtig benutze ich daher Night Vision für Schnellansichten und gehe über zu XEphem, wenn ich bessere Kontrolle über das Gezeigte haben will. PmAs wird nur selten verwendet. Wie auch immer, seine Modularität ist eine gute Basis dafür, ein eigenes Programm zu erstellen. Es verwendet auch mehr OS/2-spezifische Features als die anderen Programme. Mit einigen Verbesserungen in den Zeiteinstellungen könnte aber auch Night Vision etwas nützlicher sein. Ich weiß allerdings nicht, ob es noch weiterentwickelt werden wird. XEphem müßte auf dem letzten Stand und mit korrigierten Fehlern neu kompiliert werden. Eine native OS/2-Version wäre natürlich auch toll. Ansonsten ist es ein klasse Programm.