Der Meridiankreis ist das klassische Instrument zur Messung von Sternörtern im Meridian. Der Meridian ist der Kreis am Himmel, der vom Nordpunkt über Himmelspol und Zenit zum Südpunkt geht.
Ein Meridiankreis ist ein präzise Fernrohr von 1–3 m Brennweite, das auf der horizontalen West-Ost-Achse drehbar sitzt. Mit dem Fernrohr drehen sich 1–2 große Vertikalkreise mit Ablesemikroskopen. Die Achse ist auf zwei Pfeilern montiert.
Zur Feststellung des Ost-west Fehlers kann normalerweise das Teleskop mit auf den Kopf gedrehter ost-west Achse betrieben werden. Der Differenzwert zwischen dieser und normaler Achse gibt den Ausrichtungsfehler in ost-west Richtung an.
Der Meridiankreis wurde von Olaf Römer aus dem freiäugig eingesetzten Mauerquadranten (Mauerkreis) weiterentwickelt und war ab etwa 1810 bis 1950 das wichtigste Messgerät vieler Sternwarten. Mit etwa 20 global verteilten Meridiankreisen wurden alle genauen Sternkataloge gemessen. (FK, AK)
Man misst Zeit und Höhenwinkel der Sterne, wenn sie im Meridian den Höchststand erreichen (kulminieren).
Die Vermessung der Sternörter geschieht mit dem Meridianakreis, ein Teleskop, das genau in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet ist.
Der Meridiankreis in Potsdam
Der Astronom sieht dabei durch ein Teleskop, das am Einblick-Ende ein Okular mit einer Strichplatte hat. Der Stern wird mit dem horizontalen Faden zur Deckung gebracht. Die entsprechende Höhe des Sterns (Deklination) wird an großen Teilkreisen, mit bis zu 16 Ablesestellen, abgelesen.
Um den Stundenwinkel (Rektaszension) zu bestimmen, fährt der Astronom auf dem Schlitten des Okulars den Stern nach (der Stern wird vom vertikalen Faden bedeckt). Der Schlitten löst während der „Fahrt“ bis zu 10 Zeitkontakte aus.
Aus den Einzelmessungen werden anschließend Mittelwerte gebildet.
Die somit ermittelten Sternortsgenauigkeit beim AGK 5 () Katalog +/- 0,005 Bogensekunden, was einem Winkel von 5cm auf 100km entspricht.
Historisch bedeutend ist das Gerät in Greenwich. Für die britische Seefahrt war ein exakt vermessener Sternhimmel und Zeitbestimmung bedeutend, da auf dieser Basis die Navigation bis 1970 beruhte. Die Navigation durch Sextanten wird ab 1960 durch Radiointerferenz und später durch GPS ersetzt.
Teilkreise
Die geographische Breite kann durch Sternörter ermittelt werden (Höhe des Pols).
Die Längenmessung war bisher sehr ungenau. Britische Astronomen haben lange das Royal Observatory als Grundlage für die Messung genutzt. Die Grundlage der Länge, der Nullmeridian, wurde im Jahre 1851 gemessen und auf einer internationalen Konferenz im Jahre 1884 festgelegt.
Die Uhrzeit auf dem 0. Längengrad wurde Greenwich Mean Time (GMT) genannt und auf der Grundlage der Zeit-Beobachtungen in Greenwich (bis 1954) ermittelt. GMT ist heute oft als Universal Time gebräuchlich.
Der Meridiankreis der Sternwarte in Greenwich (London)