Astronomie Oberartikel (Root)

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Gehört zu: Astronomie  (this is the root article)
Siehe auch: Physik

Stand: 11.05.2025

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Astronomische Beiträge 2025

Astronomische Beiträge 2024

Astronomische Beiträge 2023

Neue astronomische Beiträge 2022

Neue astronomische Beiträge 2021

Themenstruktur zur Astronomie

Das Thema Astronomie versuche ich in Themengebiete zu strukturienen:

Meine Blog-Artikel zu astronomischen Themen

Es gibt vieles Astronomisches, was man im Internet findet. Ausserdem habe ich als Amateur, der sich ein wenig mit der Astronomie beschäftigt,  einige Informationen in meinem Blog zusammengestellt.

Dazu habe ich vieles in einzelnen Artikeln aufgeschrieben:

Vereine und Institutionen für Amateurastronomie

Links im Internet zu Astronomischen Themen

Links von Hans:

Links von Prof. Dr. Stefan Jordan auf dem ATT 2018

Gesammelte Links

Astrofotografie: Überblick

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Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: Aufnahmeverfahren – Image Capturing

Astrofotografie

Bei den Astros kann man zwei “Lager” unterscheiden:

  • visuelle
  • fotografische

Ich persönlich möchte meine astronomischen Beobachtungen unbedingt festhalten, sprich als Foto dokumentieren.

Bei der Astrofotografie benötigt man deutlich mehr Technik als für die “nur” visuelle Astronomie.
Technik bedeutet hier: Gerätschaften (meine Geräteliste), Computer-Software (meine Softwareliste) und die zweckmäßige Vorgehensweise (Image Capturing).

Welche Websites können helfen?

Im Internet gibt es viele Quellen, die bei der Astrofotografie helfen können z.B.

Welche Objekte will ich fotografieren?

Da gibt es ganz unterschiedliche Motive/Beobachtungsobjekte:

  • Weitwinkel: Sternbilder, Milchstraße, Strichspuren, Zodikallicht, Erdschattenbogen, Halo-Erscheinungen, Leuchtende Nachtwolken,…
  • Objekte im Sonnensystem, wie Planeten/Kleinplaneten/Mond/Sonne
  • Deep Sky Objekte (“DSO”) Galaxien
  • Deep Sky Objekte: Sternhaufen, Asterismen
  • Deep Sky Objekte: Planetarische Nebel
  • Deep Sky Objekte: Emmissionsnebel, Absoptionsnebel

Wie ziele ich auf mein Beobachtungsobjekt?

Um das Beobachtungsobjekt in das Gesichtsfeld zu bekommen (“Framing”) gibt es verschiedene Methoden:

Wie hell ist das Beobachtungsobjekt?

Wenn es hell ist, kann man sehr kurz belichen

Wenn es dunkel ist, muss man sehr lange belichten

Wenn man lange belichtet, muss man evtl. nachführen, um die Erdrotation zu kompensieren.

Wie groß ist das Beobachtungsobjekt?

Das Beobachtungsobjekt muss in das Gesichtsfeld (Field of View = FoV) passen.

Bei der Astrofotografie macht es keinen Sinn von “Vergrößerung” zu sprechen. Das Bild entsteht auf dem elektronischen Sensor und kann dann in verschiedener Größe angezeigt werden. Wir haben ja kein Okular, mit dem wir das Bild betrachten (visuelle Astronomie). Bei Betrachtung durch ein Okular kann man von einer Vergrößerung sprechen und diese berechnen als f1/f2.

Womit kann ich fotografieren?

Zum Fotografieren benötigt man eine bildgebende Optik (Fotoobjektiv oder Teleskop) und einen bildaufnehmenden Sensor (DSLR oder Astro-Kamera CCD/CMOS).

Als Optiken für die Astrofotografie kommen infrage:

Bei Fotografieren entseht das Bild auf einem sog. Sensor:

  • Fotoapparate (DSLR)
  • Astro-Kameras (CCD/CMOS)

Linse und Sensor müssen zusammenpassen, um die beste Auflösung zu erzielen.

Aufnahmeverfahren (Image Capturing)

Wie gehe ich nun konkret vor beim Fotografieren von astronomischen Objekten? Das habe ich in diesem gesonderten Artikel beschrieben.

Astrofotografie – Überblick und Begriffe

dkracht

Gehört zu: Astronomie

Mein Einstieg in die Astrofotografie

Als Amateurastronom möchte ich nicht nur visuell beobachten, sondern meine Beobachtungen auch gerne fotografisch festhalten.
Besonders interessant finde ich die Tatsache, dass ich auf einem Foto mehr sehen kann als mit bloßem Auge (dunklere Objekte, Farben,…).

Im Einzelnen habe ich für die Astrofotografie folgendes beschrieben:

  • Liste meiner Geräte (Equipment)
    • Montierung (Stativ etc.)
    • Kamera / Sensor
    • Fernauslöser (Remote Control,…)
    • Optik / Objektiv

 

Astrofotografie: Begriffe – Jargon

Wie häufig bei Spezialgebieten werden auch bei den erfahrenen Amatuerastronomen viele schöne Spezalbegriffe und Abkürzungen verwendet, die ein Einsteiger vielleicht nicht immmer gleich richtig versteht.

  • Lucky Imaging: Um der Luftunruhe ein Schnäppchen zu schlagen, macht man viele sehr kurz belichtete Aufnahmen (etwa 1/100 sec) und verwendet dann die wenigen Aufnahmen mit gutem “Seeing” zum Stacken…
  • Pretty Pictures: Leicht abwerted für “der macht keine wissenschftlichen Fotos”, sondern “nur” etwas, was schön aussieht
  • Tracking: Nachführung (heute meist motorisch in beiden Achsen)
  • Guiding bzw. Autoguiding (verbessertes Tracking)
  • Pointing-Modell  (Goto)
  • DMK: Bestimmte klassische Astro-Kameras
  • ASI: USB-Kameras von der Firma ZW Optical (ZWO)
  • LX200: eine klasssiche Montierung
  • Seeing: Luftunruhe (früher Szintillation genannt)
  • fokal / afokal
  • xyz

———————

Kamera bzw. Sensoren für Astrofotografie

Astrofotografie kann man heutzutage ganz einfach mit “normalen” digitalen Kameras (z.B. Canon, Nikon, Sony, Panasonic u.a.) machen.

Eine sehr niedrige Einstiegschwelle bietet die sog. afokale Fotografie, wo eine Kamera mit ihrem Objektiv direkt hinter das Okular eines Fernrohrs gehalten wird. Klassischerweise verwenden die “Profis” aber die sog. fokale Fotografie, wo der Sensor einer Kamera in die (primäre) Fokalebene eines Fernrohrs plaziert wird.

Weiterhin werden seit einiger Zeit auch kleine Video-Kameras eingesetzt, die aber keinen Bildspeicher haben, sondern ihr Bild immer an einen PC liefern müssen.
Meine “Sensoren“) sind:

Optiken

Als Optiken für die Sony habe ich verschiedene Möglichkeiten (Festbrennweiten mit Adapter auf E-Mount) –> DLSR-Objektive

  • Olympus G.ZUIKO AUTO-S  f=50mm, 1:1,4  (leichtes Tele z.B. für die Große Magellansche Wolke)
  • Vivitar AUTO WIDE-ANGLE f=24mm, 1:2 (Weitwinkel, z.B. für Polarlichter, die Milchstraße etc.)
  • MC Zenitar-M f=16mm, 1:2,8 (Überweitwinkel “FISH-EYE” z.B. für die Perseiden)
  • Asahi Optics Takumar f=135, 1:3,5
  • LidlScope 70/700 “SkyLux”  (z.B. für Sonnenbeobachtung)
  • Russentonne Rubinar f=500, 1:5.6   —> schlechte Qualität –> verkauft
  • und seit dem 1.11.2016 auch noch die sog. “Wundertüte” Beroflex, aber mit f=300mm, 1:4,0

Als Optiken für die Altair GP-CAM habe ich erst einmal:

  • Die mitgelieferte sog. “Meteorlinse”: This is a CS lens f=2.1mm    f/1.6   FOV 150 Grad
  • Eine zusätzlich als Sucher gekaufte f=12mm  f/1.2  FOV 17 x 22 Grad

Fernauslöser – Remote Control – für die Sony NEX-5R

In der Astrofotografie ist es erforderlich die Kamera erschütterungsfrei auszulösen.Das kann mit Hilfe spezieller Gerate (Fernauslöser) oder auch per Software von einem Computer erfolgen.

Außerdem kann es sinnvoll sein auch weitere Funktionen der Kamera per Software “Remote Control” zusteuern.

Fokussierung

Wir müssen das Teleskop bzw. das Foto-Objektiv so einstellen, das der Fokus genau in der Bildebene liegt und die astronomischen Beobachtungsobjekte “scharf” sind.

Astrofotografie für Einsteiger: Wie fokussiere ich mein Bild?

Montierungen – Stative – Nachführung

Zur Nachführung bei der Astrofotografie gibt es viele Möglichkeiten

Auffinden von Beobachtungsobjekten – Sucher

Oft ist es garnicht so einfach das gewünsche Beobachtungsobjekt im Gesichtsfeld von Kamera oder Teleskop einzustellen.

Beobachtungsorte – Lichtverschmutzung

Beobachtungsplanung

Welche Beobachtungsobjekte mit welchem Gerät zu welcher Zeit an welchem Ort?

Astrofotografie für Einsteiger: Welche Objekte kann ich fotografieren?

Bildbearbeitung

  • Stacken
  • Stretchen
  • Farbstich
  • Vignettierung
  • Farbrauschen
  • Gradienten
  • xyz

Meine Artikel zum Thema Astronomie

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Computer: Glasfaser

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Gehört zu: Telekommunikation
Siehe auch: Telekom, WilliTel, Fritzbox, Internet, Fernsehen

Stand: 16.5.2025

Glasfaser-Ausbau

Glasfaser heist auf schick-deutsch “Fiber”.

Bei uns in Hamburg wird ganz wild Glasfaser “ausgebaut”; D.h. entlang unserer Straße wurde ein Glasfaserkabel verlegt.

Zu jedem Haus wurde eine Abzweigung verlegt.

Ins Haus kaommt zur Zeit noch garnichts.

Wer baut diese Glasfasern aus? Da ist völlig unkoordiniert – die Bundesnetzagentur hält sich da zur Zeit raus.

Vertriebsleute klopfen ohne Termin an die Wohnungstür und brabbeln von “Glasfaser”.

Die Vertriebsleute sind teilweise “im Auftrag der Telekom” unterwegs.

Die Telekom selbst bietet “Glasfaser” durch wiederholte ungefragte Telefonanrufe an.

Den technischen Anschluss an Glasfaser bekommt man zur Zeit völlig kostenlos (“Fiber to the Desk” oder “Fiber to the Basement”) – man muss dann aber neue Tarife bei der Telekom abschließen.

Bei der Variante “Fiber to the Desk” bekommt man eine Glasfaser-Dose direkt in seine Wohnung installiert. Dann braucht man Geräte (z.B. Fritzbox), die direkt einen Glasfaseranschluss zu lassen. Anderenfalls ist zusätzlich ein sog. ONT erforderlich. Meine Fritzbox 7590 AX besitzt einen sog. WLAN-Buchse, wo der ONT angeschlossen werden kann.

Internet über Glasfaser

Als allererstes muss die Telekom einen Hausanschluss legen. Damit bekommt man im Keller einen Kasten “Fiber to the Basement”.

Vom Hausanschluss im Keller benötigt man nun noch einen “Kabelschacht”, der hoch durch das Treppenhaus gehen sollte.

Vom Kabelschacht im Treppenhaus kann dan ein von der Telekom beauftragter Techniker eine Glasfaserleitung zu einer Glasfaserdose in der Wohnung verlegen. Das ist kostenlos, wenn der Kabelschacht da ist, die entfernung zur Dose in der Wohnung maximal 3 Meter ist und alles zur Leitungverlegung bereits im Vorwege erledigt wurde z.B. Mauerduchbohrungen etc.

Zum Abschluss der Glasfaser in der Wohnung braucht man ein sog. “Glasfasermodem”, auch ONT genannt.

ONT steht für Optical Network Termination oder Optischer Netzabschluss und ist ein zentrales Gerät in Glasfasernetzen. Es bildet den Endpunkt der Glasfaserleitung im Haus oder in der Wohnung und wandelt die optischen Lichtsignale, die über die Glasfaser übertragen werden, in elektrische Signale um, die dann von Routern und Endgeräten genutzt werden können.

So ein ONT braucht normalerweise eine eigene Stromversorgung. Also haben wir ein zusätzliches Kästchen und zusätzliche Kabel. Die neueren Fritzboxen (z.B. FRITZ!Box 5530 Fiber, 5590 Fiber,…) haben so ein ONT eingebaut. Das wäre dann etwas eleganter.

Glasfaserdose in der Wohnung:  https://www.handyhase.de/magazin/telekom-glasfaser-anschlusskosten/

Internet-Tarife bei der Telekom

Zur Zeit habe ich den Telekom-Tarif  “MagentaZuhause M”, der folgendes beinhaltet:

  • Internet mit 50 Mbit/s download und 20 Mbit/s upload. basierend auf VDSL
  • MagentaCloud 25GB  (bei Neuabschluss  nur 15GB)
  • E-Mail-Postfach 1 GB
  • Festnetztelefonie als Flatrate
  • Deutsche Mobilfunknetze nur gegen Zusatzkosten
  • Kombinierbar mit MagentaTV

Bei einem Glasfaseranschluss benötige ich einen ganz neuen Tarif, der erstens teuerer ist und zweitens wieder erneut mit der Mindestlaufzeit von zwei Jahren beginnt und der drittens nicht ganz so günstig mit Fernsehen kombinierbar ist.

Fernsehen

Ich habe den Internet-Tarif “MagentaZuhause M” kombiniert mit den TV-Tarif “MagentaTV Smart”.

Dazu benötige ich an meinem Fernseher einen Receiver MR401 Typ B, welcher per LAN mit meiner Fritzbox verbunden ist und per HDMI-Kabel mit dem Fernseher. Diesen Receiver konnte ich bei der Telekom mieten für Euro 2,92 monatlich.

Physik: Dipolmoment

dkracht

Gehört zu: Elektrodynamik
Siehe auch: Bohrsches Atommodell

Stand: 10.05.2025

Dipolmoment

Das Dipolmoment beschreibt die räumliche Trennung von elektrischen Ladungen in einem “System”:

\(  \Large \vec{d} = \sum\limits_i q_i  \vec{x}_i  \)

Wenn nun das Dipolmoment eines Systems sich mit der Zeit ändert; z.B.: die Ortsvektoren xi schwingen, so wird eine elektromagnetische Welle abgestrahlt. Für die Energieabstrahlung pro Zeit, also die Strahlungsleistung, gilt die sog. Dipolformel:

\(  \Large \frac{dE}{dt} = – \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \frac{2}{3 c^3} \langle(\ddot{d})^2\rangle_t \\\)

Quelle: Prof. Karl-Heinz Lotze https://youtu.be/a07Yw6bgKU8?si=HyijMLe_z3HlHoXV

Astronomie: Robertson-Walker-Metrik

dkracht

Gehört zu: Kosmologie
Siehe auch: Allgemeine Relativitätstheorie, Friedmann-Gleichung, Koordinatensysteme

Stand: 28.04.2025

Youtube Links:

Robertson-Walker-Metrik

Die Robertson-Walker-Metrik wird auch Friedmann-Le Maitre-Robertson-Walker-Metrik (kurz: FLRW-Metrik) genannt, weil Friedmann und Le Maitre sie unabhängig von Roberson und Walker fast gleichzeitig gefunden hatten.

Unter den Annahmen von (räumlicher) Homogenität und (räumlicher) Isotropie kann die FLRW-Metrik aus den Einsteinschen Feldgleichungen hergeleitet werden wobei auch eine konstante Krümmung vorausgesetzt wird. Im Gegenstz zur Schwarzschild-Metrik beschreibt die FLRW-Metrik die großräumige Entwicklung des gesamten Kosmos.

Eine Metrik kann durch ihr Linienelement oder durch ihren Metrik-Tensor anggeben werden. In jedem Falle benötigen wir ein Koordinatensystem.

In kartesischen Koordinaten (x, y, z) wäre das Linienelement im klassischen dreidimensionalen Raum:

\( ds^2 = dx^2 + dy^2 + dz^2 \\\)

Die Kosmologen benutzen gerne sphärische Koordinaten (r, θ, φ). Damit wäre das Linienelement im klassischen dreidimensionalen Raum:

\( ds^2 =  (dr^2+ r^2 d\theta^2 +r^2 sin^2 \theta d \phi^2)\\ \)

Nach der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) nehmen wie noch als vierte Dimension die Zeit  hinzu und bekommen die sog. Minkowski-Metrik:

\( ds^2 =  c^2 dt^2 – (dr^2+ r^2 d\theta^2 +r^2 sin^2 \theta d \phi^2)\\ \)

Für die Expansion des Universums nehmen wir noch den Skalenfaktor a(t) hinzu und erhalten:

\( ds^2 =  c^2 dt^2 – {a(t)}^2 (dr^2+ r^2 d\theta^2 +r^2 sin^2 \theta d \phi^2)\\ \)

Jetzt berücksichtigen wir noch die Raumkrümmung der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) durch den sog. Krümmungsparameter k. Wobei wir hier alternativ drei verschiedene Fälle betrachten können: k=0 ein flaches Universum, k=1 ein geschlossenes Universum, k=-1 ein offenes Universum. Wegen der Annahme der Isotropie ist der Einfluß der Krümmung unabhängig von der Richtung, also unabhängig von den Winkeln θ und φ. Die Krümmung beeinflußt also lediglich die Koordinate r.

\( ds^2 = c^2 dt^2 – {a(t)}^2\Large (\frac{d r^2}{1 – k r^2} \normalsize+ r^2 d\theta^2 +r^2 sin^2 \theta d \phi^2)\\ \)

Genaugenommen sind das mitbewegte sphärische Koordinaten (r, θ, φ).

Der zugehörige Metrik-Tensor

gμν

in Matrixdarstellung ist:

gμν=(10000−R2(t)1−kr20000−R2(t)r20000−R2(t)r2sin⁡2ϑ)

 

Astronomie: Astro-Fotos 2025

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Gehört zu: Liste meiner Astrofotos
Siehe auch: Fotografieren, Foto-Objektive, ASI294MC Pro, Astro-Fotos 2021, Astro-Fotos 2022, Astro-Fotos 2023, Astro-Fotos 2024
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Stand: 05.04.2025

Mein Astro-Motto für 2025

Wie schon im Vorjahr hatte ich meine Astro-Aktivitäten stark reduziert. Aber einige Besonderheiten am Himmel wollte ich doch fotografisch festhalten.

Meine bescheidenen Astro-Fotos 2025

Partielle Sonnenfinsternis am 29.3.2025

Die partielle Sonnenfinsternis konne ich zusammen mit den Kolleginnen und Kollegen vom KfAK auf dem Rathausplatz in Henstedt-Ulzburg beobachten.

Eine Aufnahme mit SharpCap und dem obigen Setup bei Gain 120, f/3.5  und einer Belichtungszeit von 0,00025 sec.

Abbildung 1: Foto der Sonne am 29.03.2025 um 12:31 MEZ (Google Drive: RGB_Capture_00021_5.jpg)

Astronomie: Astro-Fotos 2024

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Gehört zu: Liste meiner Astrofotos
Siehe auch: Fotografieren, Foto-Objektive, ASIAIR, ASI294MC Pro, Astro-Fotos 2021, Astro-Fotos 2022, Astro-Fotos 2023
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Stand: 04.01.2024

Mein Astro-Motto für 2024

Nachdem ich schon im Vorjahr meine Astro-Aktivitäten reduziert hatte, stand nun mein Astro-Jahr 2024 ganz im Zeichen der ASIAIR. Da geht alles ganz einfach…

Meine bescheidenen Astro-Fotos 2024

Aufgenommen in Hamburg-Eimsbüttel am 21.09.2024 mit ED80/510, ASI294MC Pro, FoV 129′ x 88′, 13 x 60 sec bei Gain 120.
Hier kam es mit besonders auf die Sternfarben an. Die Sterne sollten also nicht ausgebrannt sein.

Abbildung 1: Chi & h im Perseus  (Google Drive: Stacked_NGC869_60.0s_0.0C_294MC_20240922-102450_GraXpert_3.jpg)

Abbildung 2: Die Plejaden (M45)  (Google Drive: Stacked_M45_60.0s_0.0C_294MC_20241004-102448_GraXpert_PCC_Stretched.jpg)
Aufgenommen am 04.10.2024 mit dem ED80/510 in Hamburg-Eimsbüttel, 120x60sec

Abbildung 3: Komet C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS)  (Google Drive: IMG_0435.jpg)

Augenommen am 15.10.2024 um 19:56 Uhr MESZ im Niendorfer Gehege mit Canon EOS 600D und f=135mm, 4 Sekunden bei ISO 1600 und Blende 3.5

Abbildung 4: Komet C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS)  (Google Drive: Pixel Math result2.jpg)

Im Niendorfer Gehege als Fotomontage mit Android-Smartphone

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Astronomie: Teleskopsteuerung mit SynScan

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Gehört zu: Teleskopsteuerung
Siehe auch: Skywatcher AZ-GTi, ASCOM,  EQMOD, Green Swamp Server

Stand: 02.04.2025

Teleskopsteuerung mit SynScan

Zu der von mir als kleine mobile Montierung gekauften AZ-GTi gibt der Hersteller Skywatcher eine Steuerungs-Software namens “SynScan” dazu.

Download und Installation SynScan

Download SynScan Pro App von:

SynScan Pro Versionen:

  • Version 1.19.15 von ???
  • Version 2.4.31 vom 11. Juni 2024
  • Version 2.5.15 vom 25. Jan. 2025

Installation der SynScan App

Bei mir läuft die SynScan App auf folgenden Computern:

  • ComputerAcerbaer: SynScan Pro  2.5.15

Zur Installation wir der gesamte Inhalt der ZIP-Datei in einen Ordner entpackt.

Download und Installation des ASCOM Driver for SynScan

Download ASCOM Driver for SynScan App Version 1.3.0 von:

Dies ist sehr spezieller ASCOM-Treiber. Die Verbindung zur Montierung läuft zunächst über eine laufende SynScan-App, die dann mit der Montierung verbunden sein muss.

Einstellungen bei SynScan

Einige Einstellungen müssen noch vorgenommen werden (das geht evtl. erst nachdem eine Verbindung “Connect” hergestellt wurde).

  • Location
  • COM-Port
  • Epoche des Koordinatensystems: J2000
  • Guiding-Methode: Pulse Guiding oder ST4

Dabei greift die SynScan App auf meinem Windows-Computer diekt auf die angegebene COM-Schnittstelle zu, also nicht über ASCOM. Dadurch scheint der von SynScan benutzte COM-Port für andere Dinge blockiert.

SynScan: Ort einstellen

Wenn man mit der SynScan-Software eine Verbindung zur Montierung herstellen will, muss man zuerst den Ort (für die SynScan-Software) einstellen.

SynScan-Software / Nord- oder Südhalbkugel?

Es scheint so zu sein, dass man einen Beobachtungsort eingeben muß. Der scheint dann zu bestimmen, ob Nordhalbkugel oder Südhalbkugel für die Nachführung genommen wird.

Wie man den Beobachtungsort bei SynScan Pro einstellt, findet man “völlig intuitiv” in der Android-App.

Wie man den Beobachtungsort bei EQMOD einstellt, steht in meinem Artikel über EQMOD.

Funktionen von SynScan

Einnorden der AZ-GTi mit SynScan

Die Position der Montierung beim Einschalten des Stroms definiert die sog “Home Position” der Montierung. Deswegen stellt man die Montierung vor dem Einschalten des Stroms manuell auf den Himmelspol ein.

Für das Einnorden bei Nacht gibt es viele schöne Möglichkeiten.

Wenn ich am Tage einnorden will, z.B. für die Beobachtung einer Sonnenfinsternis, scheint die SynScan-Software eine Lösung zu bieten: Ausrichtung -> 1-Stern Ausrichtung -> Wähle 1. Stern -> Sonne -> Mit der Ausrichtung beginnen.

Dazu muss die Montierung vorher auf der Home Position stehen, denn die AZ-GTi  macht dann einen Goto auf den ausgewählten Stern (in diesem Fall die Sonne) und “denkt” dabei, der Startpunkt des Goto sei die Home-Position.

In jedem Falle erfolgt die Nord-Ausrichtung der Montierung AZ-GTi dabei durch physische Ausrichtung der Montierung im Azimuth d.h.  links-rechts und durch physische Einstellung der Polhöhe d.h. oben-unten  an den Schrauben der Wedge. Die Stundenachse der Montierung ist wird also parallel zur Erdachse eingestellt.

Nachführung mit SynScan

Die Nachführung erfolgt über den Motor der Stundenachse (Right Ascention), wobei verschiedene Dreh-Geschwindigkeiten eingestellt werden können: Keine, Siderial, Lunar. (Solar ist also nicht expliziet möglich).

Für die Genauigkeit der Nachführung ist neben der Dreh-Geschwindigkeit, die exakte Polausrichtung (Einnorden) wichtig.

Goto mit SynScan

Nach dem Einnorden hat man per Software eine Goto-Funktion um ein gewünschtes Himmelsobjekt anzufahren (z.B. mit EQMOD, wenn die Montierung per EQDirect-Kabel verbunden ist – s.o.). Dazu müssen allerdings die Klemmen an Deklination und Rektaszension festgeklemmt sein.
Wenn man die Klemmen löst, kann man manuell auf Objekte zielen – eingebaute Encoder bekommen das mit und Software behält ihr “Alignment-Modell”. Wichtig ist, für ein Software-Goto die Klemmen wieder anzuziehen.

Astronomie: Partielle Sonnenfinsternis 2025

dkracht

Gehört zu: Sonne
Siehe auch: Totale Sonnenfinsternis 1961, Mondfinsternisse, Nachführung, Astro-Fotos 2025

Stand: 30.03.2025

Planung

Am 29.03.2025 fand eine in Deutschland sichtbare Partielle Sonnenfinsternis statt.
Wir konnten diese pSoFi in Nordeutschland gut beobachten, da das Wetter schön klar war.

Unser Astro-Klub (KfAK) aus Norderstedt hatte beschlossen, Vorführungen für die Öffentlichkeit zu machen.
Der Standort sollte sein: eine kleine Fläche vor dem Rathaus Henstedt-Ulzburg (mit Sondergenehmigung).
Ergänzend hatten wir in der nahegelegenen Volkshochschule (VHS) einen Raum bekommen für ein paar erklärende Vorträge.

Die nächste pSoFi in Deutschland ist am 12.8.2026 – allerdings beginnt sie um 19:15 Uhr, wenn die Sonne bald untergeht (h=13°).
Am 2.8.2027 geht dann eine pSoFi von 10:17 bis 12:07 Uhr.

Mein Instrumentarium

Montierung Skywatcher AZ-GTi im EQ-Modus (also auf Polhöhenwiege = Wedge) und Fotostativ.

Auf der Montierung hatte ich meine Astrokamera ASI294MC Pro mit einem Fotoobjektiv Olympus 135mm und einem sebstgebastelten Solar-Filter (mit Baader-Folie).

Zur Stromversorgung der Montierung mit 12V Spannung diente mein Powertank Celestron LiFePO4.

Die Kamera und die Montierung wurden per USB-Kabel mit meinem Windows-Laptop-Computer verbunden.

Der Laptop-Computer “AcerBaer” konnte länger als vier Stunden per eingebautem Akku betrieben werden.

Auf dem Laptop-Computer wurde dann das Bild der Kamera mit der Software SharpCap sichtbar. Die Montierung war per EQASCOM  (EQMOD) gesteuert und nachgeführt (“Solar Tracking”).

Probleme vor Ort

Die Sonne ist sehr hell und blendet. Es war schwierig die LEDs am Powertank und an der AZ-GTi abzulesen auch die Schrift auf dem Laptop-Display war kaum zu lesen.

Das Bajonett am Olympus-Objektiv verriegelte nicht richtig fest. Beim Drehen am Fokussiering fiel es ab.

Der Celestron Powertank setzte nach einer Stunde aus. Damit kein Tracking mehr.

Lösungen

Helligkeit der Sonne:

– Dagegen hilft ein Notebook-Zelt

– Die LEDs des Celestron Powertanks und des AZ-GTi  kann man im ganz dunklen Schatten einigermassen gut ablesen – evtl. schwarzes Beobachtungstuch zur stärkeren Abschattung mitnehmen.

– Das Laptop-Display muss hell eingestellt werden; die Schriftgröße etwas größer. Z.B. Einstellungen – System – Bildschirm – 150% (bei 1920 x 1080).

Olympus-Bajonett:

– Ganz in Ruhe einsetzen und drehen, bis es satt einrastet. Bei dritten Versuch klappt es.

Nachführung setzt aus:

Ursache ist, dass sich der Celestron Powertank abschaltet (sog “Auto Shutoff”), wenn eine “längere Zeit” nur wenig Strom entnommen wird. Der Celestron Powertank schaltet also ab, obwohl der Akku noch fast voll ist. Dieses Verhalten ist nicht einstellbar/abstellbar, da angeblich in der Hardware verdrahtet.

Dieses Abschalten bewirkt, dass EQMOD einen Fehler “Conection Error – Timeout” bekommt.

Wenn ich den Strom am Powertank einfach wieder anschalte (LEDs kontrollieren) hilft das noch nicht ganz.
Ich muss SharpCap schließen (dazu Camera Close) und wieder neu starten. Dann macht EQMOD wieder erfolgreich eine Connection zur Montierung auf.
Allerdings wird bei EQMOD durch den Neustart die aktuelle Position als Home Postion genommen. In dieser Position (Home) macht EQMOD kein Tracking.

Wenn ich von der angezeigten Home-Position (DEC = 90°) wegfahre z.B. auf DEC = 60°, macht EQMOD zwar wieder ein Tracking, aber dann habe ich ja immer noch  falsche Einnordung (Home Position). Also, es hilft nichts: Eine erneute Einnordung ist erforderlich und danach ein erneutes Anfahren der Sonne.

Workaround: An den Celestron Powertank einen zweiten Verbraucher anschließen z.B. die Kühlung der Kamera auf ganz leichter Stufe. Der Celestron Powertank hat aber nur einen 12V-Ausgang…

Offene Fragen

Wie kann ich den Celestron Powertank daran hindern, sich abzuschalten?

Wie behält EQMOD die Einnordung (Home Position) bei Stromausfall?

Ergebnisse

Eine Aufnahme mit SharpCap und dem obigen Setup bei Gain 120, f/3.5  und einer Belichtungszeit von 0,00025 sec.

Abbildung 1: Foto der Sonne am 29.03.2025 um 12:31 MEZ (Google Drive: RGB_Capture_00021_5.jpg)

Bildnachbearbeitung mit Fitswork: (1) extrem stark gestretcht, weil überbelichtet (2) Debayering mit Blau=10%

Astronomie: Mosaike mit NINA

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Fotografieren mit N.I.N.A., N.I.N.A. zur Astrofotografie

Stand: 20.03.2025

Mosaike mit NINA

Wenn das Gesichtsfeld unserer Astro-Optik zu klein ist, um das geplante Himmelsobjekt vollständig abzulichten, kann man es mit einem sog. Mosaik versuchen. Da werden mehrere Bilder aufgenommen, die dann zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden – also ähnlich einem Panorama.

NINA Framing Assistent

Bei der Software N.I.N.A. kann man im sog. Framing-Assistenten zunächst mit einem Foto für das Zielobjekt beginnen, wobei der Framing-Assistent das Gesichtsfeld aus den hier eingegebenen Sensor-Daten und der hier eingegebenen Brennweite berechnet.

Wenn das Zielobjekt dann zu groß für das Gesichtsfeld ist, kann man mit sog. “Panels” ein Mosaik planen. Dazu muss man die Anzahl horizontaler und die Anzahl vertikaler Teil-Bilder (=Panels) angeben und deren Überlappung in Prozent. Dabei werden die einzelnen Panels gesauso gr0ß wie das vorher ermittelte Gesichtsfeld.

Auch die geplante Rotation der Kamera gegenüber der Nordrichtung kann man hier einstellen. Der hier eingestelle Rotationswinkel des Gesichtsfeldes wird auch für die Ausrichtung der Mosaik-Panels benutzt und sollte unbedingt mit dem tatsächlichen Rotationswinkel der Kamera übereinstimmen.

Mit der Schaltfläche “Add target to sequence” kann man alles in den NINA-Sequenzer übergeben. Dabei wird jedes Panel im Framing Assistenten ein einzelnes Target im Sequenzer.

NINA Sequenzer

Damit der Sequenzer die einzelnen Panels automatisch anfahren (Goto/Slew) kann, muss ich im Legacy Sequenzer für jedes Panel unter “Target Options” anschalten “Slew to target” und “Center target”.

Ausserdem sollte ich für jedes Panel angeben: Anzahl Aufnahmen, Belichtungszeit, Gain,… Wobei zu überlegen wäre, welche Flats, Darks etc. zum Einsatz kommen sollen.

Bevor ich die Sequenz mit meinen einzelnen Panels starte, solle ich schauen, dass alle vorherigen Schritte in N.I.N.A. ordentlich beendet sind. Was ich gerne vergesse ist ein Polar Alignment, dass ich mit dem Plugin TPPA vorher gestartet habe – das läuft nähmlich endlos weiter.

Nun endlich starte ich meine Mosaik-Sequenz in dem ich auf  die Schaltfläche mit dem Dreieck (“Play”) klicke.

Mein Workflow

Der ganze Ablauf ist wie folgt:

1. Zielsetzung & Beobachtungsplanung

2. Leveling: Stativ mit Wedge und AZ-GTi (nach Libelle)

3. Grobe Polausrichtung nach Sicht

4. Stromversorgung für Computer und Montierung (anschalten)

5. Computer per USB anschließen und SharpCap starten (Montierung & Kamera)

6. Warten auf die ersten Sterne in SharpCap

7. Fokussieren mit SharpCap

8. N.I.N.A. starten und Geräte verbinden

9. N.I.N.A. Platesolving mit SYNC ausprobieren

10. N.I.N.A. Polar Alignment mit TPPA starten

11. TPPA beenden

12. Target in Sequenzer laden

13. Evtl. Anpassungen vornehmen: Target Options, Total, Time, Gain,…

14. Sequenzer: Fotoserie starten

15. Teleskop in Park-Position

16. Disconnect Montierung und Kamera

17. Abschalten Montierung und Computer

18. Abbauen

Physik: Laser

dkracht

Gehört zu: Physik
Siehe auch: Atommodell, Quantenphysik

Stand: 27.03.2025

Wie funktioniert ein Laser?

Das Wort “Laser” steht für: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”.

Die Wikipedia schreibt dazu: Stimulierte Emission oder induzierte Emission heißt die Emission eines Photons (durch ein angeregtes Atom), wenn sie nicht spontan erfolgt, sondern durch ein anderes Photon ausgelöst wird.

Theodore H. Maiman baute den ersten funktionsfähigen Laser, einen Rubinlaser, den er am 7. Juli 1960 der Öffentlichkeit vorstellte.

Anregung eines Atoms

Ein Atom nennt man “angeregt”, wenn sich ein oder mehrere Elektronen auf höheren Energie-Niveaus befinden als “normal”.

Um ein Atom so anzuregen, muss von außen Energie zugeführt werden.

Die angeregten Elektronen haben dann die Tendenz, auf das niedrigere Energie-Niveau zurück zu fallen. In so einem Falle, würde die Energie-Differenz als Photon abgestrahlt (=emittiert). So ein “Rücksturz” auf das niedrigere Energie-Niveau kann “spontan” erfolgen, oder durch “Stimulation”.

Wir wollen ein Atom mit Photonen bestrahlen. Was kann dabei passieren?

a) Absoption d.h. Anregung des Atoms mit evtl. späterer Emission (spontan oder stimuliert)

b) Stimulierte Emission, wenn angeregte Energie-Niveaus bereits mit Elektronen besetzt sind.

Spontane Emission

Wenn Elektronen von einem Zustand höherer Energie spontan (also ohne äußeres Zutun) zurückfallen auf ein niedrigeres Energie-Niveau wird eine Strahlung emittiert, die genau der Energiedifferenz der beiden Energie-Niveaus entspricht. Die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung ergibt sich aus der bekannten Formel:

\( \Delta E = h \nu \)

Auf diesem Wege entsteht eine Serie von Spektrallinien z.B. die Balmer-Serie etc.

Es werden so viele Photonen emittiert, wie Elektronen diesen Engergie-Rücksprung machen.

Einstrahlende Photonen

Wenn Elektronen auf ein Atom geschossen werden, können unterschiedliche Dinge passieren. Zur Vereinfachung betrachten wir zunächsteinmal zwei Energie-Niveaus für die Elektronen des Atoms: E1 und E2 und wir beschießen das Atom mit Photonen, die genau dieDifferenz- Energie E2 – E1 haben. Da gibt es zwei Fälle:

1) Wenn auf dem höheren Enegie-Niveau (E2) keine Elektronen sind und auf dem niederigerem (E1) befinden sich ein oder mehrere Elektronen, dann wird das Atom angeregt, soll heissen ein Elektron springt vom niedrigeren Energie-Niveau auf das höhere. Die Energie des Phontons wird dabei verbraucht. Wir sagen das Photon wird absobiert.

2) Wenn sich auf dem höheren Engergie-Niveau (E2) ein oder mehrere Elektronen befinden und auf dem niedrigeren (E1) befinden sich keine Elektronen, dann fällt ein Elektron vom höheren Niveau (E2) herunter auf das niedrigere Niveau (E1) und ein entsprechendes Photon wird emittiert. Da diese Emission nicht spontan erfolgte, sondern durch das einfallende Photon ausgelöst (“induziert” oder “stimuliert”) wird, spricht man von Stimulierter Emission. Das einfallende Photon wird dabei nicht “verbraucht”, sondern bleibt erhalten.

In der Bilanz machen wir so aus einem einfallend Photon zwei ausfallende (emittierte) Photonen; d.h. wir haben eine Verstärkung der Lichtintensität. Ausserdem hat was “neue” Photon die identischen Eigenschaften wie das einfallende Photon – das sagen die Gesetze der Quantenphysik; d.h. gleich sind: Frequenz, Richtung, Phase, Polarisation etc. –  wir bekommen also kohärentes, monochromatisches Licht.

Leider ist “normalerweise” die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für Elektronen auf dem unteren Niveau (E1) viel größer als die Aufenthaltswahrscheinlichkeit auf dem höheren Niveau (E2) – so sagt es die Boltzmann-Verteilung. Für die Stimulierte Emission benötigen wir eine Umkehr (“Inversion”) dieser Aufenthaltswahrscheinlichkeiten. Um einen funktionierenden Laser zu erzielen, brauchen wir also eine “invertierte Besetzung” der Energie-Niveaus in den angeregten Atomen. Dies wird durch das sog. Pumpen erreicht.

Computer: Machine Learning

dkracht

Gehört zu: Artificial Intelligence
Siehe auch: Data Science, Python

Stand: 28.02.2025

Machine Learning – was ist das?

Machine Learning ist ein Teilbereich von Künstlicher Intelligenz (Artificial Intelligence).

Mosh erklärt in seinem langen Youtube-Video Machine Learning anhand von Python und Jupyter.

Was ist Jupyter Notebook

Jupyter ist eine Art Nachfolger von iPython. Genauer gesagt enthält Jupyter Notebook einiger Kernfunktionen, die aus dem iPython-Projekt abgespalten wurden.

Heutzutage (2025) ist Jupyter am einfachsten mit Anaconda zu installieren.

Der Jupyter-Server wird gestartet mit: “jupyter notebook” in einem Terminal-Window.

Das Arbeiten mit Jupyter geschieht danach im Web-Browser: http://localhost:8888/tree
Diese Seite nenn wir auch “Jupyter Dashboard”

Jupyter-Notebooks werden gespeichert als *.ipynb

Machine Learning mit Jupyter Notebook

Die Schritte im Machine Learning sind in etwa:

Youtube-video von Mosh: https://www.youtube.com/watch?v=_uQrJ0TkZlc&t=15642s

  1. Daten einlesen (häufig CSV-Dateien)
  2. Daten “säubern” (z.B. Doppelte, Unvollständige,…)
  3. Daten teilen in Trainingdaten und Testdaten (z.B. 80:20)
  4. Erstellen eines Modells (mit Algorithmen wie: Entscheidunsgbäume, Neuronale Netze etc. die im Python-Modul SciKit-Learn
  5. Trainieren des Modells
  6. Vorhersagen mit dem Modell machen
  7. Vorhersagen des Modells bewerten und verbessen  (der im Modell enthaltenen Parameter)

Es werden bestimmte Python-Module gebraucht wie: Numpy, Pandas, MathPlotLib, SciKit-Learn

Downloading Data Sets

Viele Daten zum Trainieren gibt es auf http:www.kaggle.com

Für die Suchmaschine

Machine Learning ist zur Zeit in aller Munde. Diese Technik hat grpße Verbreitung bei der Künstlichen Intelligenz. Ich fange hier mal an, ein bisschen damit herumzuspielen. Und es werden noch achzig Zeichen gebraucht, sonst meckert meine SEO Analysis. Also müssen wir noch ein bisschen labern, um unser Soll zu erfüllen. Nach dem Motto: Von der Stirne heiß rinnen muss der Schweis. Friedrich SChiller möge mir verzeihen für diese Aneignung. Das ist wirklich ganz und gar unverzeihlich.