Beobachtungen, Tips und Tricks

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1 Astro Beobachtungen, Tips und Tricks Erstellt unter Mitwirkung der Astronomischen Arbeitsgruppe Ulm e.v. (AAU) der Firma Dörr, Neu Ulm verfeinert und erweitert von Michael Ponstein OPTIK FREISE Dipl.-Ing. FH Augenoptik Exemplar: Endverbraucher Seite 1

2 Erläuterung der wichtigsten optischen Begriffe Astrofotografie Mit der Methode der Astrofotografie wird das Licht auf einer Filmschicht angesammelt (Belichtungszeit), während bei der direkten Beobachtung im Auge nur der momentane Lichteinfall registriert wird. Sie können noch 2,5 Sterngrößenklassen gegenüber dem Beobachten mit bloßem Auge dazurechnen ( siehe Bildhelligkeit) 1. Die Großfeldfotografie. Das Fernrohr und seine Montierung dienen lediglich als Nachführhilfe. Die vorhandene Kamera wird parallel zur Blickrichtung des Fernrohres montiert. Es spielt keine Rolle wie die Kamera befestigt wird. Wichtig ist nur, daß man den Gewichtsausgleich wieder herstellt. Diese Methode verwendet man vorwiegend zur Fotografie von größeren Himmelsausschnitten (Sternenhaufen, Sternenfelder, Nebel usw.) 2. Bei der Fokalfotografie wird sowohl das Objektiv der Kamera als auch das Okular des Fernrohres entfernt. Das vom Fernrohrobjektiv erzeugte Bild wird direkt auf die Filmebene der Kamera geworfen. Hierzu wird die Kamera am Okularauszugsrohr mit Hilfe eines Adapters befestigt. 3. Die Projektionsfotografie wird angewandt, wenn das auf dem Film entstehende Bild der Fokalfotografie zu klein erscheint - z.b. bei der Fotografie von Planeten. Mit Hilfe eines Okulars wird das Bild stark vergrößert auf den Film der Kamera projiziert. Auflösung / Auflösungsvermögen Das Auflösungsvermögen ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal jeder Optik. Es sagt aus, ob und wie gut zwei dicht nebeneinander liegende Sterne getrennt erkannt werden. Dies hängt entscheidend vom Objektivdurchmesser (Spiegeldurchmesser bei Spiegelteleskopen = Reflektoren) des Fernrohres ab. Das Auflösungsvermögen gibt man in Bogensekunden an. Das ist der Abstand zweier Sterne in Bogensekunden (1 Grad = 60 Bogenminuten=3600 Bogensekunden). Man berechnet das Auflösungsvermögen nach folgender Faustformel: Auflösungsvermögen = 13,8 Bogensekunden / Objektivdurchmesser (in cm eingeben). Beispiel: Objektivdurchmesser = 114 mm = 11,4 cm ergibt ein Auflösungsvermögen von 1,21 Bogensekunden. Seite 2

3 Austrittspupille Unter der Austrittspupille AP versteht man das durch das Okular in die Bildebene (Netzhaut des Auges) projizierte kleine Abbild der Eintrittspupille EP, die bei einem Teleskop nicht anderes als der Objektivdurchmesser bzw. Durchmesser des Hauptspiegels ist. Das Verhältnis zwischen Eintrittspupille und Austrittspupille ist die Vergrößerung, also EP/AP = V Die Austrittspupille entsteht kurz hinter dem Okular an der Stelle des Auges. Die Vergrößerung V ist von der Größe der Austrittspupille abhängig. Normalerweise ist die Fernrohr-Austrittspupille größer als die Augenpupille, die das Gesichtsfeld beschneidet. Die Augenpupille hängt aber in ihrer Größe vom Alter ab. Man kann folgende Werte ansetzen: Lebensalter Pupillengröße ,3 mm Bildhelligkeit Bei punktförmigen Objekten, wie den Fixsternen, hängt die Bildhelligkeit fast ausschließlich von der Objektivgröße ab. Nun kommen aber subjektive Begriffe, wie z.b. die Qualität der Augen des Beobachters hinzu. Tip: Die Sehleistung Ihrer Augen kann bei OPTIK FREISE festgestellt werden Nach folgender Formel lassen sich die Grenzgrößenordnungen von Sternen ermitteln, die mit dem Teleskop gerade noch zu erkennen sind: m = m +2,5log (D/A) 2 Dabei sind : D = Durchmesser des Objektives A = Durchmesser der Austrittspupille m = Grenzgröße des Fernrohres m = Grenzgröße des bloßen Auges Beispiel: Nehmen wir einen jüngeren Beobachter, der Sterne der 6. Größenordnung mit bloßem Auge gerade noch erkennen kann (m =6,0). Für ein Spiegelteleskop mit einer Öffnung von 114 mm errechnet sich die Grenzgrößenordnung von zu beobachtenden Sternen zu m = 12,4 mag Seite 3

4 Diese ermittelten Grenzwerte stellen theoretische Größen dar und werden normalerweise nicht erreicht, da sie durch die atmosphärischen Störungen und viele andere sich ständig ändernden Einflüsse, aber auch die eigenen Augen geschwächt werden. Theorie der Grenzgröße von Andreas Domenico Die Einteilung der Sterne nach Helligkeitsklassen (lat. magnitudines, mag oder m) geht auf den alten Hipparch zurück. Die hellsten Sterne galten bei ihm als Sterne "erster Größe" (1 mag), während die 6. Helligkeitsklasse (6 mag) die schwächsten Sterne bezeichnete, die gerade noch mit bloßem Auge sichtbar waren. Tatsächlich - hier stoßen wir schon auf die Grenzgrößenbestimmung - sind unter guten Beobachtungsbedingungen noch wesentlich schwächere Sterne zu sehen, in Extremfällen bis 7,0 oder sogar 7,5 mag. Aber darüber kann man streiten. Oder besser nicht... Die heute verwendete Helligkeitsskala fußt zwar auf der des Hipparch, jedoch ist sie in beiden Richtungen (= negative Helligkeitswerte) offen. Die Untergrenze (oder Obergrenze, je nachdem..) wird von der Sonne gesetzt (ca. -26 mag). Der Vollmond ist noch ca. -12 mag hell. In einem 45-cm-Teleskop sind visuell noch Sterne bis zur 17,5 Helligkeitsklasse sichtbar, während die fettesten Teleskope (HST, NTT, VLT) mit ihren empfindlichen Detektoren Sterne und Galaxien bis 30 mag nachweisen. Die Einteilung selbst ist logarithmisch. Sterne, deren Helligkeit sich um 5 mag unterscheiden, haben ein Leuchtkraft- oder Intensitätsverhältnis von 1 : 100. Die Strahlungsintensität von Sternen aufeinanderfolgender Helligkeitsklassen unterscheidet sich damit um den Faktor = 2,512. Beispielsweise ist ein 1,0-m-Stern 2,5.. 2,5.. = 6,3.. mal heller als ein 3,0-m-Stern. Generell gilt bei Objekten mit der (scheinbaren) Helligkeit m und der Strahlungsintensität I : I ~ m lg (I) ~ - m lg 100 / 5 = - 0,4 m m ~ 2,5 lg (I) Was die visuelle Grenzgröße betrifft: Es gibt verschiedene "Eichfelder" am Himmel, die von visuellen Beobachtern zur Bestimmung herangezogen werden, mit exakt festgelegten Helligkeitswerten. Ich selbst benutze fast immer die Polsequenz, da sie praktisch immer sichtbar ist und eine Höhe über dem Horizont hat. Das ist ein wichtiger Punkt, denn die Helligkeit wird um so mehr abgeschwächt, je tiefer der Stern am Himmel steht (Extinktion). Zehn Grad über dem Horizont verliert ein Stern fast eine ganze Helligkeitsklasse! Deshalb Seite 4

5 bestimmen viele Beobachter die Grenzgröße nur im Zenit, das muß aber nicht unbedingt sein (auch in 50 Grad Höhe beträgt der Extinktion nur 0,06 mag, das ist für das Auge praktisch nichts). Ach, Frage: Gips eigentlich noch jemanden, der die Sterne im Pegasus-Quadrat zählt? Vor Monaten sichtete ich an meinem dunklen Beobachtungsplatz - wie unzählige Male zuvor auch - meinen "Lieblingsstern" in der Polsequenz. Er hat 6,7 mag, steht unmittelbar neben 2 UMi und bezeichnet für mich eine gute Odenwald-Nacht. Gleichzeitig waren meine beiden Mitbeobachter nicht in der Lage, den Stern wahrzunehmen, trotz Adaption und größter Anstrengungen. Für sie betrug die visuelle Grenzgröße in dieser Nacht nur 6,2 mag. Die Bestimmung der visuellen Grenzgrößen ist also subjektiv, genau wie die visuelle Beobachtung auch. Und ebenso wie diese ist sie eine Erfahrungssache. Eintrittspupille Die Eintrittspupille ist die Eintrittsfläche des Lichtes in das optische System. Bei einem Spiegelteleskop ist es die Fläche des Hauptspiegels. Filter Farbfilter Polarisationsfilter Astrofotografie Neutralfilter heben bestimmte Farben durch Absorption des komplementären Farbanteils des beobachteten Objekts heraus. absorbieren das Licht in bestimmten Schwingungsebenen. Damit können störende Spiegelungen an Glas oder Kunststoffen unterdrückt werden und verbessern damit den visuellen und fotografischen Kontrast. Näheres entnehmen Sie bitte der Fachliteratur oder fragen Sie Ihren OPTIK FREISE Spezialisten. Belichtungszeiten werden durch die Verwendung von Filtern verlängert. Die Fachliteratur gibt hier interessante Hinweise. Neutralfilter dämpfen starken Lichteinfall, z.b. bei Sonnenbeobachtungen Nachführung Die Polachse des Fernrohres muß der Erddrehung entsprechend geführt werden, damit das Himmelsgewölbe feststehend erscheint. Dazu muß vor allem der Stundenwinkel (Rektaszension) mit Hilfe einer biegsamen Welle (manuell und ungleichmäßige Bewegung) Seite 5

6 oder eines Nachführmotores (kontinuierlich und gleichmäßig, daher unentbehrlich für Astrofotografie) korrigiert werden. Objektiv Ein Objektiv ist ein dem zu beobachtenden Objekt zugewandtes Linsen- bzw. Spiegelsystem, mit dessen Hilfe in der Bildebene ein Zwischenbild entworfen wird, das durch ein Okular vom Beobachter betrachtet werden kann. Es ist eines der wesentlichsten Teile des Fernrohres, das entscheidend für seine Lichtstärke und Bildqualität ist. Okulare Optisches Linsensystem zur Betrachtung und Vergrößerung des vom Objektiv erzeugten Bildes (bei Teleskopen im Brennpunkt). Grundtypen der Okulare Huygens Okular: plankonvexe Augenlinse und plankonvexe Feldlinse. Das Eigengesichtsfeld liegt zwischen Das Huygens-Okular ist farbkorrigiert, sog. Achromat. Für kurze Brennweiten und große Öffnungsverhältnisse ist es ungeeignet. Das Auge muß sehr dicht an die Augenlinse gebracht werden. Verschmutzungsgefahr durch Wimpernhaare. Diese Okulartyp ist verhältnismäßig billig herzustellen. Mittenzwey Okular: verbessertes Huygens Okular mit einem Eigengesichtsfeld von 50 Ramsden Okular: zwei Plankonvexlinsen, bei denen jedoch die bauchigen Seiten einander zugekehrt sind. Eigengesichtsfeld zwischen Kellner Okular (verbessertes Ramsden Okular) Augenlinse ist ein achromatische Doppellinse, die kaum Farbfehler zeigt, auch die Bildfeldwölbung ist stark verringert. Gesichtsfeld ca. 40 und nahezu verzeichnungsfrei. Orthoskopisches Okular: hohe Farbreinheit, besteht aus 4 Linsen. Die Bildfeldebene liegt vor der Feldlinse, wo auch die Blende sitzt. Der Abstand des Auges zur Linse ist größer, dadurch keine Verunreinigung durch Wimpernhaare. Eigengesichtsfeld: Erfle Weitwinkelokular: fünflinsiges System. Die Bildfeldebene liegt vor der Feldlinse. Die Erfle Okulare haben so gute Eigenschaften wie die orthoskopischen Okulare. Eigengesichtsfeld: ca. 65 ; Herstellung teuer. Plössl Okular: achromatisches Linsensystem, bestehend aus zwei nahezu symmetrischen achromatischen Dupletts. Eigengesichtsfeld zwischen 40 und 50. Seite 6

7 Näheres siehe Fachliteratur! Sonnenfilter Die Energie im Strahlengang der Sonnenabbildung ist so stark gebündelt, daß unbedingt das Auge des Beobachters und die optischen Vorrichtungen im Teleskop geschützt werden müssen. Am besten geeignet sind das Aufsetzen von Neutralfiltern oder das Aufspannen von geeigneten Folien (z.b. 2-3 Lagen einer Rettungsfolie) auf die Lichteintrittsöffnung des Teleskopes. Sonnenfilter, die in Okulare eingeschraubt werden, schützen nur das Auge, nicht aber das Gerät (Vorsicht, diese Filter können unter der starken Hitzeeinwirkung springen und verlieren damit ihren Schutz. Vergrößerung Neben der Definition der Vergrößerung als Verhältnis der Objektivbrennweite zur Okularbrennweite des Teleskopes ist die Vergrößerung auch definiert als Verhältnis Eintrittspupille zu Austrittspupille des optischen Systems, zu dem auch das Auge des Beobachters zählt. Die Größe der Augenpupille ist dabei als die Austrittspupille anzusehen, sofern die Austrittspupille des verwendeten Okulares größer ist. Die Mindestvergrößerung ist deshalb durch die Augenpupillengröße und die Öffnung des Teleskopobjektivs bestimmt. Mit zunehmenden Alter nimmt die Mindestvergrößerung durch die immer kleiner werdende Augenpupille zu (-> Austrittspupille). Folgende Rechnung soll das erläutern. Nehmen Sie die Daten eines 4 ½ Zöllners (114 mm Spiegel) an, dann erhalten Sie eine Mindestvergrößerung m V = Eintrittspupille/Austrittspupille = 114/8 = ca. 14-fach Bis zu einem Alter von 40 Jahren ist das auch die zu erwartende Mindestvergrößerung. Danach steigt die Mindestvergrößerung stetig an, mit 70 Jahren erreicht sie schon den doppelten Wert, nämlich V m = 28. Eine geringere Vergrößerung als V m zu verwenden, kann für die Erweiterung des Bildfeldes beim Suchen sehr nützlich sein. Seite 7

8 Welches Okular entspricht der Mindestvergrößerung? Okularbrennweite = Teleskopbrennweite / Mindestvergrößerung = 900 mm/14 mm = < 64 mm. Höchstvergrößerung Zur Bestimmung der Höchstvergrößerung ist es wichtig zu wissen, daß die Austrittspupille (Auge) nicht unter 1mm sinkt, da die Netzhaut nicht weiter auflösen kann. In die Formel für die Mindestvergrößerung geben Sie für die Augenpupille nun 1 mm an statt 6 mm, dann erhalten Sie als Höchstvergrößerung V h die Größe des Spiegeldurchmessers. Die Okularbrennweite, die daraus resultiert, ergibt sich zu ca. 8mm und damit zu 114-fach. Eine kleinere Okularbrennweite bringt nur scheinbar eine stärkere Vergrößerung, jedoch kann man keine weiteren Einzelheiten erkennen. Der Fachmann spricht dann aber von toten oder leeren Vergrößerungen. Schaffen Sie sich also nur Okulare an, die zwischen den Brennweiten für die Mindest- und der Höchstvergrößerung liegen. Nützliche Beobachtungsratschläge, Tipps und Tricks Die ersten Beobachtungen mit dem Teleskop Nach dem Aufbau des Teleskopes kann man sofort mit der Beobachtung beginnen, jedoch sind die ersten Beobachtungsresultate nicht immer optimal. Erst nach etwa einer halben Stunde passen sich die Teleskopteile der Außentemperatur an. Versucht man ein Objekt mit dem Teleskop zu finden, wird dieses zuerst mit dem Sucherfernrohr angepeilt und in die Mitte des Fadenkreuzes gebracht. Eine Ausnahme bildet hier die Sonnenbeobachtung, bei der man unter keinen Umständen das Sucherfernrohr verwenden darf (Irreparable Augenschäden!!) Aus diesem Grund sollte man das Sucherfernrohr bei der Sonnenbeobachtung abmontieren. Danach wir das Okular mit der längsten Brennweite in den Okularauszug eingeführt, damit erhält man ein großes Blickfeld und findet das gesuchte Objekt besser. Anschließend kann auf Okulare mit kleiner Brennweite zurückgegriffen werden, um eine stärkere Vergrößerung zu erhalten. Die maximale Vergrößerung, mit der man noch eine gute Abbildung erhält, entspricht etwa dem zweifachen Spiegeldurchmesser. Besitzt man einen Spiegel mit einer Öffnung von 114 mm, so ist die maximal vertretbare Vergrößerung 220-fach, jedoch nicht unbedingt sinnvoll. Die beste Abbildungsqualität hat das Teleskop, wenn die Vergrößerung gleich dem Spiegeldurchmesser ist (in unserem Beispiel 114- fach). Die Vergrößerung läßt sich ganz einfach berechnen, in dem man die Teleskopbrennweite durch die Okularbrennweite dividiert Seite 8

9 (f Teleskop /f Okular = V; entsprechend : f Okular = f Teleskop /V; 900/114 = ca. 8 mm). Natürlich läßt sich das Teleskop auch als Fernrohr für Erdbeobachtungen (terrestrisch) einsetzen. Dabei ist allerdings zu beachten, daß das Bild im Okular auf dem Kopf steht. Um das Bild aufzurichten, benötigt man ein Umkehrprisma oder eine Umkehrlinse. Es gibt sie bei OPTIK FREISE. Beobachtungsmöglichkeiten mit dem Teleskop A) Die Sonne An dieser Stelle soll nochmals darauf hingewiesen werden, die Sonne niemals ohne ausreichenden Augenschutz zu beobachten, dies gilt sowohl für das Teleskop als auch für das Sucherfernrohr. Am besten Sucherfernrohr beim Aufstellen gleich weglassen. Es wird für die Sonnenbeobachtung nicht benötigt. Die sicherste Beobachtung der Sonne erfolgt mit einem sogenannten Neutralfilter ( Preis ab 140 DM bis? DM (je nach Gerät), bei OPTIK FREISE erhältlich, das auf die Lichteintrittsöffnung des Tubus aufgesetzt wird. Desweiteren gibt es noch zwei weitere Möglichkeiten der gefahrlosen Sonnenbetrachtung, die preisgünstiger sind. Teilweise lassen sich diese Lösungen auch mit ein wenig handwerklichen Geschick selbst bauen. Fotografie einer totalen Sonnenfinsternis 1. Die Sonnenprojektion (nicht bei allen Teleskopen durchführbar) Hier wird die Sonne auf einem Schirm projiziert (zur Sonnenfleckenbeobachtung). Diese Projektionsfläche kann z.b. aus einem Stück Pappe bestehen, die auf einer Sperrholzplatte befestigt ist. Der Schirm sollte ca. 25 cm im Durchmesser haben. Zur besseren Handhabung des Projektionsschirmes aber auch zur Ihrer eigenen Sicherheit, sollten Sie den Tubus so drehen, daß der Okularauszug Richtung Boden zeigt. Auf diese Weise schließen Sie ein versehentliches Hinsehen in den Strahlengang weitestgehend aus. Die genaue Ausrichtung des Teleskopes auf die Sonne wird weiter unten beschrieben. Nach der Ausrichtung wird der Projektionsschirm unter den Okularauszug gehalten. Durch die Änderung des Abstandes zum Teleskop wird die Größe der Sonne eingestellt. Durch drehen am Fokussierknopf am Okularauszug erhält man ein scharfes Bild. Wer es einfacher haben möchte, kann ein für sein Teleskop erhältlichen Projektionsschirm erwerben. Genaue Auskünfte erteil Ihnen gern einer der OPTIK FREISE Berater. Weiterhin wichtig bei der Sonnenprojektion ist, daß Sie nur ungekittete Okulare verwenden. Andere Okulartypen können unter Umständen zerstört werden. Fragen Sie den OPTIK Seite 9

10 FREISE Spezialisten. Außerdem dürfen keine Kunststoffteile im Strahlengang des Teleskopes verwendet sein, da sie durch die starke Hitzeentwicklung innerhalb des Sonnenstrahles zerstört werden können. 2. Die Beobachtung der Sonne mit Hilfe einer Rettungsfolie Zu diesem Zweck besorgt man sich eine Rettungsfolie, schneidet drei kleinere Stücke heraus und spannt diese vor die Öffnung des Tubus. Anschließend kann man ausprobieren, ob 2 oder 3 Lagen Folien benötigt werden. Es ist in jedem Fall zu beachten, daß keine Risse oder Löcher in der Folie sind, da sonst zuviel Sonnenlicht auf das Auge trifft und zu irreparablen Augenschäden führt! Man kann sich auch einen Rahmen mit eingespannter Folie selber bauen, der dann nur noch auf den Tubus aufgesteckt werden muß. Das Aufsetzen der Folie erfolgt dabei immer vor der Ausrichtung des Teleskopes auf die Sonne. Bei dieser Beobachtungsart, wie auch bei Neutralfiltern können Sie jedes Okular verwenden. Tip: Die sicherste Methode zum Schutz der Augen ist die Kombination aus Folie und Neutralfilter. So schützen Sie das Teleskop und Ihre Augen gleichzeitig. Vor farbigen Okularfiltern wird bei der Sonnenbeobachtung streng gewarnt! Sie sind aufgrund des gesundheitlichen Risikos für die Beobachtung der Sonne unbrauchbar, und können abgesehen von der geringen Abdunkelung des Sonnenlichtes bei der Benutzung durch die Hitzeentwicklung platzen. Das Sonnenlicht trifft dann ungefiltert auf die Netzhaut des Auges und zerstört diese. Ausrichtung des Teleskopes auf die Sonne Zur Ausrichtung des Teleskopes nehmen Sie am besten den Schattenwurf des Tubus auf dem Boden. 1. Richten Sie den Tubus grob auf die Sonne 2. Betrachten Sie nun den Schattenwurf des Tubus und bewegen Sie das Teleskop so lange bis dieser Schatten minimal wird. 3a. Neutralfilter - Folie Haben Sie Neutralfilter und Folie verwendet, dann können Sie nun durch das Okular schauen Seite 10

11 und die Sonne scharf einstellen. 3b. Projektionsschirm Haben sie dagegen einen Projektionsschirm verwendet, so dürfen Sie nun auf keinen Fall durch das Okular schauen. Beobachten Sie die Sonne nur mit dem Projektionsschirm. B. Mondbeobachtung (Mondfotografie v ) Der Mond ist eines der dankbarsten Himmelsobjekte. Besonders bei der ab- oder zunehmende Phase erscheinen die Krater an der Linie, die den Mond teilt (am sogenannten Terminator), besonders plastisch. Sehr gut läßt sich auch eine Mondfinsternis beobachten. Man kann dabei verfolgen wie der Schatten der Erde langsam über den Mond streicht und einzelne Krater immer mehr verhüllt. Wird der Vollmond betrachtet, kann das allzu helle Licht als störend empfunden werden. Aus diesem Grunde bietet sich hier die Verwendung eines Mondfilters, der entweder im Lieferumfang enthalten oder aber bestellt werden kann. Gleichzeitig steigert ein Mondfilter den Kontrast, so daß die Krater des Mondes noch plastischer erscheinen. (Auf keinen Fall darf dieser Filter zur Sonnnenbetrachtung benutzt werden!) Planetenbeobachtung Merkur Da die Umlaufbahn des Merkurs dicht an der Sonne verläuft, kann man ihn nur kurz nach Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang beobachten. Er zeigt sich dann als cremefarbene Halbscheibe oder Sichel. Einzelheiten sind auf seiner Oberfläche nicht zu sehen. Venus Sie ist von einer dichten Wolkenhülle umgeben. Man erkennt also keine Oberflächendetails. Sehr gut lassen sich aber die verschiedenen Phasen der Venus betrachten (ähnlich wie beim Mond). Als Abend oder Morgenstern ist der mitunter sehr helle Planet nicht zu übersehen. Seite 11

12 Mars Mars erscheint als orangefarbige Scheibe im Teleskop. Mit ein bißchen Übung und ein wenig Geduld lassen sich die Polkappen auf der Oberfläche erkennen, ebenso hellere und dunklere Flecken und Streifen. Beobachtet man ihn über einen längeren Zeitraum stellt man Veränderungen der Größe der Polkappen fest. Jupiter Jupiter ist immer ein lohnendes Objekt am Firmament. Er ist reich an Details, wie z.b. die 4 Galileiischen Monde Io, Europa, Ganymed und Callisto. Man kann ihre Bewegungen um Jupiter verfolgen und den Vorübergang eines Mondes vor der Jupiterscheibe. Auch Verfinsterungen der Monde durch Jupiter und Mondschatten auf der Jupiteroberfläche bleiben Ihnen nicht mehr verborgen. Ebenso sieht man die verschieden dicken Wolkenbänder auf Jupiter und sogar den bekannten großen, roten Fleck auf der Oberfläche, der ein riesiges Wirbelsystem darstellt. Saturn Das interessanteste an Saturn ist zweifellos sein Ringsystem. Man kann z.b. verfolgen, wie sich die Ringneigung im Laufe der Jahre ändert. Bei genauem Hinsehen fällt auf, daß der Ring zweigeteilt ist. Diese Lücke wird als Cassinische Teilung bezeichnet. Im günstigsten Fall lassen sich außerdem noch vier Saturnmonde erkennen. Uranus, Neptun, Pluto Sie stellen kein lohnendes Beobachtungsobjekt dar. Erstens sind sie wegen ihrer geringen Helligkeit sehr schwer zu finden und zweitens erkennt man im Teleskop keine weiteren Details. Das Aufsuchen von Planeten und anderen Himmelsobjekten Zum besseren Auffinden der Planeten können Sie die einmal im Monat erscheinenden Sternkarten in Ihrer Tageszeitung heranziehen. Besser ist natürlich die Anschaffung einer Seite 12

13 Sternkarte, Jahrbuches oder eines Sternatlanten, welches Sie in Buchhandlungen wie auch bei OPTIK FREISE erhalten können. In diesen Büchern bzw. Karten finden Sie weitere interessante Himmelsobjekte, von denen nun anschließend ein paar beschrieben sind. Beobachtungen am Fixsternhimmel Frühjahr Sternbild Großer Bär oder Himmelswaagen In ihm ist das bekannte Doppelsternpaar Alkor und Mizar, welches man schon mit dem bloßen Auge trennen und erkennen kann. Das Teleskop entlockt Mizar seine Besonderheit, er ist wiederum ein Doppelstern. Polarstern und kleiner Waagen Im Teleskop erscheint der Polarstern als Doppelstern mit einem sehr schwachen Nebenstern. Löwe Der Hauptstern Regulus ist ein Doppelsternsystem, ebenso der Schwanzstern Denebola. In der Mitte der Linie Denebola und Regulus befindet sich der Spiralnebel M96. Im Fernrohr erscheint er rundlich-oval. Jungfrau und Haar der Berenike Ein schöner Doppelstern ist hier Gamma mit zwei gleich hellen Komponenten. Weiterhin interessant ist der Spiralnebel M100. Im Teleskop erscheint er als verwaschener Nebelfleck. M53 ist ein Offener Sternenhaufen mit ca. 50 erkennbaren Sternen im Teleskop. Sommer Herkules In ihm sind vor allem die beiden Kugelsternenhaufen M13 und M92 zu nennen, die einen hellen und runden Bereich bilden, in dem viele Sterne verborgen sind. Seite 13

14 Leier In ihr befindet sich der sogenannte Ringnebel M57. Im Fernrohr zeigt sich deutlich die Ringestalt. Die Leier beherbergt auch ein wunderschönes Doppelsternsystem und zwar den Epsilon. Sieht man mit dem bloßem Auge oder dem Fernglas noch zwei Sterne, so erscheinen im Teleskop plötzlich vier eng beieinander stehende Sterne. Schwan Der Kopfstern des Schwans, er trägt den Namen Albireo, ist ein wunderschönes Doppelsternsystem, in dem die beiden Komponenten deutlich verschiedene Farben haben. Die eine ist bläulich und die andere orange. Weiterhin erwähnenswert ist der Sternhaufen M39 in der Nähe vom Stern Deneb. Skorpion Der Skorpion beherbergt eine Fülle von Beobachtungsobjekten für das Teleskop. An dieser Stelle sollen nur die Sternhaufen M4, M6 und M7 genannt werden. Schütze Ebenso lohnenswert ist ein Teleskopspaziergang durch den Schützen mit den interessanten Kugelsternhaufen M22 und M55. Einfach zu findende Objekte sind auch die beiden Gasnebel M17 (Omeganebel) und M20 (Trifidnebel). Herbst Cassiopeia und Perseus Zwischen beiden befindet sich der offene Sternhaufen h und chi. Mit einer geringen Vergrößerung entfaltet er seine ganze Pracht. Im Perseus sieht man einen der bekanntesten veränderlichen Sterne: Algol. Seine Helligkeit schwankt innerhalb von drei Tagen um gut anderthalb Größenklassen. Mit Seite 14

15 geübtem Auge läßt sich seine Helligkeitsänderung während einer Nacht verfolgen. Andromeda In ihr befindet sich wohl die bekannteste Galaxie am Sternenhimmel: die Andromeda Galaxie. Ist sie schon ohne Hilfsmittel beeindruckend, entfaltet sie doch erst im Teleskop ihre ganze Schönheit. Man erkennt einen länglichen Nebelfleck mit hellem Kern. Das Doppelsternsystem Gamma Andromeda ist ebenfalls lohnenswert zu betrachten. Winter Stier und Fuhrmann Zwei offene Sternhaufen befinden sich in dieser Himmelsgegend. Die Plejaden und Hyaden. Beide sind mit dem bloßem Auge zu sehen. Es ist empfehlenswert nur eine geringe Vergrößerung zu wählen, da sonst die Sternhaufen ihre Pracht verlieren. Bei den Plejaden erkennt man dann an die 80 Sterne, die einen wunderschönen Anblick bieten. M36, M37 und M38 bilden im Fuhrmann fast eine gerade Linie. Innerhalb dieses Nebels erkennt man das Trapez. Dies sind vier Sterne, die sehr dicht beieinander liegen. Ein schwieriges Doppelsternsystem bildet Rigel, dessen Begleiter sehr lichtschwach ist. Zwillinge Hier ist der Doppelstern Castor zu nennen und der offene Sternhaufen M35. Nützliche Ratschläge für den Umgang mit Teleskopen Zum Transport des Teleskop verwenden Sie den Karton, in dem das Gerät gekauft wurde, oder eine spezielle Tasche, die es im Astrofachhandel gibt. Wenn Sie nachts beobachten und sich z.b. anhand von Karten am Sternhimmel orientieren wollen, verwenden Sie Taschenlampe mit rotem Licht. Durch das grelle weiße Licht der Taschenlampe geht die Adaptation verloren und man erkennt weniger Details. Rotes Licht beeinflußt dies Adaption nicht. Mit Hilfe von roter Folie, die man über den Lampenkegel zieht oder roter Leuchtdioden lassen sich solche Astrotaschenlampen einfach selber herstellen. Als ideal haben sich auch nachtleuchtende Sternenkarten erwiesen, die tagsüber mit Licht bestrahlt werden und durch ihre Fluoreszenzschicht in der Dunkelheit leuchten. (ab ca. 14 Euro) Stabilität Entfernen Sie die Gummifüße von den Stativbeinen, damit steht das Teleskop stabiler. Suchen Sie einen möglichst dunklen Beobachtungsort auf, am besten außerhalb des störenden Seite 15

16 Stadtlichts. Bei Vollmond ist die Beobachtung vieler Himmelsobjekte durch das Streulicht des Mondes stark behindert, hier empfiehlt sich einen Mondfilter zu verwenden. Sinnvolles Zubehör: Okulare: Der Amateurastronom sollte mindestens 4 5 Okulare besitzen, gleichmäßig für höhere und schwächere Vergrößerungen. Nebelfilter: Sie erhöhen den Kontrast von Galaxien oder Nebelgebieten. Außerdem erleichtern sie das Beobachten im Stadtgebiet. Kameraadapter zum Fotografieren der beobachteten Sterne und Objekte. Farbfilter bei der Planetenbeobachtung: Rot und Orangefilter bei Mars, Blaufilter bei Jupiter. Wissenswertes zur Astrofotografie Die heutige Technik bietet dem Amateur und Sternfreund die Möglichkeit interessante und völlig verschiedenartige Objekte, wie Sternhaufen, farbige Nebel, Galaxien usw., am nächtlichen Sternenhimmel auch fotografisch zu erfassen. Es stehen hochauflösende und empfindliche Schwarzweiß- und Farbfilme zur Verfügung. An die eigene Kamera wird lediglich die Forderung gestellt, das ihr Verschluß längere Belichtungszeiten erlaubt und das Objektiv eine größere Lichtstärke aufweist (f = 1:3,5 oder besser). Das ist i.a. nur bei Spiegelreflexkameras möglich. Es gibt vier Möglichkeiten die Himmelsfotografie zu betreiben. 1. Die Großfeldfotografie a) Die einfache Methode ohne Fernrohr Die Kamera wird mit einem hochempfindlichen Film geladen und in einer klaren Nacht von einem festen Standort aus auf den Himmel gerichtet. Bei einer Qbjektivbrennweite von 35 oder 50 mm erfaßt eine Kleinbildkamera am Himmel ein Feld von 54 x 38 oder 40 x 27 Grad. Als Folge der Erddrehung sieht die Kamera einen Stern auf einer angenäherten Kreisbahn davonlaufen. Um zu vermeiden, daß die Sterne auf dem entwickelten Film zu Strichen ausgezogen werden, muß man die Belichtungszeit begrenzen. Die maximale Belichtungszeit wird abhängig von der als zulässig erachteten Unscharfe des Sternbildes. Seite 16

17 Ob diese 0,2 oder 0,5 oder mehr Millimeter lang sein dürfen, obliegt der Entscheidung des Amateurs. Das schwächste fotografisch noch zu erfassende Objekt (Stern oder Sternbild) bestimmt neben der Lichtstärke der Kameraoptik der verwendete Film. Grenzen setzen filmseitig Empfindlichkeit, Schärfe, Körnigkeit, aber auch sinnvolle maximale Belichtungszeiten bei einer eventuell schlechten Himmelsdurchsicht. Störlicht usw. spielen eine große Rolle. Die Fachliteratur informiert hierüber ausführlich. Mit der hier beschriebenen einfachen Himmelsfotografie kann man jedoch schon Sterne, Sternfelder oder sogar Nebel erfassen, die bis ca. 2,5 Größenordnungen schwächer sind, als die, die mit bloßem Auge noch erkennbar sind. b) Die Methode mit Fernrohrnachführung Bei dieser Methode ist die Kamera mit dem Fernrohr gekoppelt. Mit Hilfe eines Fadenkreuzokulars im Fernrohr wird diese der scheinbaren Bewegung des Himmels nachgeführt. Das kann entweder mit einem Nachführmotor geschehen oder aber manuell mit Hilfe der zum Fernrohr gehörenden biegsamen Wellen. Ist man zu Konzessionen an eine exakte Punktschärfe bereit, so lassen sich schon bei einer mäßig guten Polachsenjustierung und nur bei Handnachführung mit Belichtungszeiten von wenigen Minuten (Objektöffnung z.b. f=1:3,5) schöne Farbaufnahmen eines größeren Himmelsbereichs erzielen. Bei Belichtungszeiten von Minuten und klarem dunklem Himmel sieht man schon rotleuchtende Regionen des ionisierten Wasserstoffs, in denen neue Sterne geboren werden. Bei Schwarzweißfilmen kann man Filter vorschalten, die das Streulicht von Städten ausfiltern und schwache Objekte kontrastreich wiedergeben oder sogar sichtbar machen. 2. Die Fokalfotografie Das Objektiv oder der Spiegel eines Fernrohres werden hier direkt als Kameraobjektiv benutzt Die Kamera wird dabei anstelle eines Okulars über einen geeigneten Adapter, der ein eigenes Linsensystem enthält, am Okularauszug des Teleskops befestigt. Bei einer Spiegelbrennweite von 1000 mm oder mehr (entspricht einem starken Teleobjektiv) lassen sich aber nur kleine Bereiche am Himmel fotografieren. Diese sind dafür aber gegenüber den Bildern aus Abschnitt 1 entsprechend der Spiegelbrennweite vergrößert (Beispiel: in 1. verwendete Objektivbrennweite f K = 50mm, Spiegelbrennweite = 1000mm,Vergrößerungsfaktor V = f T /f k =20) und daher detailreicher. Allerdings muß man wegen der wesentlich geringeren Lichtstärke erheblich lange belichten. Hier ist vorauszusetzen: genaue Polachsenausrichtung, präzise Nachführung und große mechanische Stabilität der gesamten Apparatur. Fokalfotografie sollte daher nicht zum Seite 17

18 Anfangsprogramm eines Astrofotografen gehören. 3 Die Projektionsfotografie Das vom Spiegelfernrohr erzeugte reelle Bild eines Objektes wird von einem Okular nochmals 5 oder10-fach vergrößert auf den Kamerafilm projiziert. Das entspräche bezogen auf die Fokalfotografie einer 5 bzw. 10-fachen Brennweitenverlängerung des Spiegels. Das bedeutet für das zu fotografierende Objekt: extrem kleiner Winkelbereich, sehr lange Belichtungszeit und sehr genaue Nachführung also praktisch Fotos von fast,,punktförmigen Objekten. Ein Beispiel: Der interessante Ringplanet Saturn wird als Fokalbild bei 1000 mm Spiegelbrennweite bei mittlerer Oppositions-(Elongations-)Stellung mit einem Durchmesser von mm abgebildet. Der größte und hellste Planet, der Jupiter, bringt 0,23 mm auf den Film. Bei einer 10-fachen Vergrößerung solcher Objekte kommt man bereits an die Grenze der Auflösung eines Films, wenn man noch Einzelheiten an den Planetenoberflächen erkennen wollte. Projektionsfotografie ist nur mit größeren, stationär aufgebauten Teleskopen durchzuführen und wird nur einem kleinen Kreis von Amateuren vorbehalten sein. Sichtverhältnisse in Baden Württemberg Die nebenstehende Karte zeigt Ihnen, wo in Baden Württemberg die günstigsten Vorraussetzungen geschaffen sind, um eine einwandfreie Nachtbeobachtung zu erhalten. Bei gutem Wetter ist die Atmosphäre in Stadt und Industrieregionen trotzdem nicht ideal. Die Karte soll eine Orientierungshilfe sein, wo man mit hoher Wahrscheinlickeit ein ideales Beobachtungsplätzchen findet. Meist hilft auch mal einen Bekannten zu fragen oder bei der Sternwarte nach zu hören. Seite 18

19 Weiterführende Literatur Der Buchhandel führt eine Reihe von guter und leicht verständlicher Literatur, sowie Sternkarten und Handbücher. Im Zeitschriftenhandel wird eine Reihe von astronomischen Seite 19

20 Heften in Deutsch und Englisch angeboten, die laufend Beiträge aus der Astronomie bringen. Andererseits werden leicht verständliche Zusammenfassungen kompletter Themenbereiche aus Astronomie und Kosmologie in Spezialeditionen publiziert. Für Fortgeschrittene Amateure werden Tabellenwerke für die Beobachtung angeboten, teilweise in Kalenderform. Die Firma OPTIK FREISE vertreibt unter anderem Astroliteratur und Sternkarten des Kosmos-Verlages. Nähere Informationen über OPTIK FREISE, DÖRR, Neu-Ulm, Vehrenberg, Düsseldorf. Auf spezielle Empfehlungen wird hier verzichtet, der Markt ändert sich sehr schnell, so daß eine Liste nicht viel Sinn macht. Ratschläge geben Ihnen auch die astronomischen Vereine in Ihrer Nähe. Im Internet findet man auch eine fast undurchschaubare Information zum Thema Astrologie. Das bekannteste Forum findet man auf der Seite der Nürnbergischen Astronomischen Gesellschaft. Wollen Sie uns Anregungen und Tipps geben, so erreichen Sie uns unter: OPTIK FREISE, Bahnhofstr. 3, Pforzheim Tel Seite 20