Wie die Bahnen der Himmelskörper berechnet werden

Autor: Ulrich Beilfuß     

Wir sind es gewohnt, dass uns die Astronomie über eine bevorstehende Sonnenfinsternis oder über das Erscheinen eines Kometen vorab genau informiert. Diese Vorhersagen der Gestirnbewegungen im Sonnensystem beruhen auf einer genialen Entdeckung des Astronomen Johannes Kepler. Er erkannte vor rund 400 Jahren, dass alle Planeten unsere Sonne auf elliptischen Bahnen umlaufen. Kepler  entdeckte daraufhin Gesetzmäßigkeiten, mit denen sich der Ort eines Planeten für jeden beliebigen Zeitpunkt errechnen lässt, voraus in die Zukunf, aber ebenso zurück in die Vergangenheit. Die benötigten Zahlenwerte werden aus Bahnbeobachtungen gewonnen.

Als aber vor gut zweihundert Jahren der erste Kleinplanet entdeckt wurde, versagte das Keplerverfahren, weil der beobachtete Abschnitt der Bahnellipse zu kurz war.

Da half den Astronomen ein junger Wissenschaftler namens Carl-Friedrich Gauß mit einer völlig neuen Berechnungsmethode. Sie verlangte nur drei verschiedene Beobachtungsergebnisse, um die Sonnenumlaufbahn eines Himmelskörpers zu bestimmen. Bei neuentdeckten Asteroiden und Kometen wird dieses Verfahren heute noch benutzt.

Während aber bei der Kepler-Methode der Ort eines Planeten für jeden beliebigen Zeitpunkt in einem einzigen Rechengang bestimmt werden kann, muss nach Gauß Stück für Stück der noch unbekannten Bahn berechnet werden. Das verlangte in früheren Zeiten einen erheblichen Aufwand. Mittlerweile hat der Computer dieses stunden- oder gar tagelange Abmühen zum Glück in Vergessenheit geraten lassen.