Ephemeridenrechnung mit Python
Ein kleiner Durchbruch
Im Jahresrückblick hatte ich darauf hingewiesen, dass 2026 seit langer Zeit das erste Jahr ohne Kosmos Himmelsjahr sein wird. Allerdings ist der Weg zu einer eigenen Lösung steinig. In den Rauhnächten hatte ich viel Zeit zu probieren und studieren. Einer möglichen, einfachen Lösung bin ich dabei nur bedingt auf die Spur gekommen. Wie so oft hat eine Kette von Ereignissen dann doch zum ersten Durchbruch geführt.
Zunächst hatte ich versucht das zu tun, was ich schon so oft im Leben erfolgreich praktiziert hatte: Fachliteratur lesen. GRUNDLAGEN DER EPHEMERIDEN-RECHNUNG von O. Montenbruck und ASTRONOMIE MIT DEM PERSONAL COMPUTER von O. Montenbruck/T. Pfleger sind in meiner Privatbibliothek schließlich verfügbar. Mit Hilfe von numpy sollte sich dann die erforderliche Vektoralgebra schnell umsetzen lassen, um die zahlreichen Koordinatentransformationen durchzuführen. Allerdings habe ich dieses Mal schnell die Lust verloren. Ein Tag Arbeit für die Umwandlung von Datum und Zeit in das Julianische Datum und die kurze Hochrechnung des möglichen Fertigstellungstermins für Zings Astronomischen Almanach (ZAA) haben die Stimmung nicht unbedingt gehoben.
Also lieber nochmal das Internet fragen. Leider liefert pypi.org auf die Eingabe von Almanach oder almanac hin keine verwertbaren Ergebnisse. Also doch "zu Fuß durchs Sonnensystem"?
Bei der weiteren Suche nach Modulen zur Berechnung des Julianischen Datums wurde ich dann doch noch fündig. pyephem war eine Offenbarung. Letztendlich handelt es sich bei pyephem um nicht weniger als die C/C++-Module, die auch ASTRONOMIE MIT DEM PERSONAL COMPUTER verwendet, jedoch in einen PYTHON-Wrapper verpackt. Jetzt würde der ZAA schnell fertig werden.
Am nächsten Morgen habe ich dann wach, ausgeschlafen und mit viel Kaffee zuerst die Doku zu pyephem gelesen. Im Kleingedruckten stand dann auch sogleich geschrieben, dass pyephem nicht mehr weiterentwickelt wird und auch so einige minor issues hinsichtlich der Genauigkeit hätte. War's das etwa schon wieder?
Ah, nein, da! Für sämtliche Anwendungen der Ephemeridenrechnung soll man auf skyfield zurückgreifen!
skyfield ist anders
Als alter, weißer Astronom denke ich ja immer, das man alles selbst berechnen muss. skyfield geht diesbezüglich einen ganz anderen Weg. Die Positionen der Planeten, Monde und weiterer Himmelskörper des Sonnensystems werden fertig ausgerechnet importiert. Die Daten stellt das JPL bereit.
Alles, was man dann noch mit Hilfe von skyfield tun muss, ist die gewünschte Information aus diesen fertigen Planetenpositionen zu ermitteln.
Die mitgelieferten Beispiele erlauben einen schnellen Zugang zu wesentlichen astronomischen Fragestellungen. Das nebenstehende Ergebnisfragment zeigt z.B. die Dämmerungszeiten am 01.01.2026 für meinen Beobachtungsort.
Ebenso sind solch diffizile Feinheiten wie der Unterschied zwischen geo- und topozentrischen Koordinaten eines Planeten, hier Jupiter, darstellbar.
Ein schneller Vergleich mit dem Himmelsjahr von 2025 bestätigt die Korrektheit dieser Ergebnisse.
skyfield ist umfangreich und nicht unbedingt selbsterklärend. Dennoch ist skyfield der Schlüssel zu Zings Astronomischen Almanach.
