Himmelsmechanik
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Die Himmelsmechanik oder Astrodynamik ist die Beschreibung der Bewegung astronomischer Objekte zueinander mit Hilfe physikalischer Theorien. Am bekanntesten ist die Beschreibung der Planetenbewegung durch die klassische Mechanik mit Hilfe der Newtonschen Gravitationstheorie.
Im Laufe der Geschichte der Astronomie wurde die Wirkung der Gravitation zwischen astronomischen Körpern (etwa der Planeten im Sonnensystem) durch modernere Theorien immer genauer beschrieben. So gelang es etwa, die Bewegung des Planeten Merkur mit Hilfe der allgemeinen Relativitätstheorie sehr genau zu beschreiben.
Mit Hilfe der Himmelsmechanik werden heute alle Bewegungen von Himmelskörpern, die in der Astronomie beobachtet werden, beschrieben. Dabei handelt es sich insbesondere um die Bewegungen
- der Körper im Sonnensystem, inklusive der Monde und der Kleinkörper wie Asteroiden, und Kometen,
- der einzelnen Sterne in Sternsystemen wie offenen und kugelförmigen Sternhaufen und
- der astronomischen Objekte innerhalb von Galaxien und die Bewegung von Galaxien zueinander, z. B. in Galaxienhaufen.
Die Bewegung der verschiedenen Körper wird in einem geeigneten Koordinatensystem beschrieben. Um die so gewonnenen Daten weiter zu verarbeiten, müssen diese in gebräuchliche astronomische Koordinatensysteme umgerechnet werden, wie z. B. das ekliptikale zur Simulation eines Beobachters außerhalb der Ekliptik, das geozentrisch äquatoriale zur Darstellung der Positionen relativ zu anderen Sternen oder ein auf den Beobachtungsort bezogenes azimutales Koordinatensystem. Speziell die Errechnung der Planetenpositionen für einen Beobachter auf der Erde bezeichnet man als Ephemeridenrechnung.
Eine historische Methode der Himmelsmechanik im geozentrischen Weltbild stellten die Epizykel des Ptolemäus dar.
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