Astronomie Oberartikel (Root)

dkracht

Gehört zu: Astronomie  (this is the root article)

Stand: 22.05.2023

Neue 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

dkracht

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

xxx

Astronomie: Kugelsternhaufen

dkracht

Gehört zu: Beobachtungsobjekte
Siehe auch: Sternhaufen
Benutzt: Fotos aus Google Archiv

Stand: 31.05.2023

Link: https://people.smp.uq.edu.au/HolgerBaumgardt/globular/

Kugelsternhaufen

Der Klassiker: M13 im Herkules

  • M13 = NGC6205
  • Anzahl Sterne: 500.000
  • Entfernung:  25.000 Lichtjahre
  • Alter: 11,6 – 12,6 Milliarden Jahre

Was ist ein Kugelsternhaufen?

  • Kugelsternhaufen gehören zu den Deep Sky Objekten
  • Sie sind kugelsymmetrisch
  • Sterne gravitativ an einander gebunden
  • Anzahl Sterne: typischerweise mehrere 100.000
  • Gravitativ an eine Galaxis gebunden
  • xyz

Kugelsternhaufen in unserer Galaxis

  • ca. 168 Kugelsternhaufen in unserer Milchstrasse
  • Diese Kugelstenhaufen befinden sich in einem kukelförmichen Halo um die Milchstrasse herum
  • So alt wie die Milchstrasse (Population II, fast keine Metalle)

Kugelsternhaufen in der Andromeda-Galaxis (M31)

Im Halo der Andromeda-Galaxis gubt es ca. 500 Kugelsternhaufen.

Schöne Kugelsternhaufen (in unserer Galaxis)

Meine Kriterien: Größer als 10′ und heller als 8,0 mag

Lfd.Nr. Kurzbezeichnung Ausdehnung Helligkeit Sternbild Bemerkungen Status
 Omega Cen  55′  5,3 mag Zentauer  Namibia (NGC 5139)
 47 Tuc  31′  4,9 mag Tukan  Namibia (NGC 104)
 M2  16′  6,3 mag Wassermann  Dekl=0°, sichtbar Sep, Okt, Nov (NGC 7089)
 M3  18′  6,3 mag Jagdhunde  im Frühjahr sichtbar  (NGC 5272)
 M4  36′  5,9 mag  Skorpion Dekl=-26°, bei Antares, sichtbar Mai= am Morgenhimmel, Juni= ab Mitternacht
(NGC 6121)
 M5  23′  5,6 mag  Serpens  Dekl=+2°, Beobachtung: April-September
(NGC 5904)
 M10  20′  6,6 mag  Oph Zweithellster KH im Oph (NGC 6254)
 M12  16′  6,1 mag  Oph  Der hellste Kugelhaufen im Oph (NGC 6218)
 M13  20′  5,8 mag  Herkules  Abendhimmel: Apr, Mai, Juni (NGC 6205)
 M15  18′  6,2 mag  Peg (NGC 7078)
 M22  32′  5,5 mag  Sgr Hellster Kugelsternhaufen, der von Hamburg aus beobachtbar ist – allerdings tief am Südhimmel (NGC 6656)
 M30  12′  7,7 mag  Capricornus  Dunkel, Dekl= -23°, Aug – Okt (NCC 7099)
 M48  54′  5,8 mag  Hydra Offener Sternhaufen
 M80   10′  8,7 mag  Skorpion  Dekl=-23°   (NGC 6093)
 M92  14′  6,3 mag  Herkules  Abendhimmel: Apr, Mai, Juni (NGC 6341)

Astronomie auf Kiripotib 2023: Was ist neu?

dkracht

Gehört zu: Namibia
Siehe auch: Namibia 2022, Namibia 2024, OnStep-Controller

Stand: 22.05.2023

Update Kiripotib 2023

OnStep-Controller für Fornax51, Fornax55 und Alt AD6

Plattformen

Drei neue Plattformen mit Säulen

WLAN auf den Plattformen

Hasenschanze: Dach motorisiert

Es gibt ein Remote Observatory

Neue Montierungen:

1 x Fornax55  oder Formax 62 ?

4 x Skywatcher EQ6-R

Entsorgte Montierungen

GP-DX, GP-D2, New Atlux.

Neue Teleskope:

2 x 8″ Foto-Newton

1 x Esprit Apo 100/500

Neue Autoguider

2 neue MGEN III

Neue Controller

OnStep anstelle der FS-2 an den Montierungen: Fornax55, Fornax51, ALT AD6, (MK100  noch nicht).
Die OnStep-Controller brachen 24 Volt.

 

 

Teleskopsteuerung mit OnStep

dkracht

Gehört zu: Teleskopsteuerung
Siehe auch: FS-2

Stand: 22.05.2023

Was ist OnStep?

OnStep ist ein Open Source Projekt von Howard Dutton.
Ein Anlass für die Entwicklung der OnStep war, dass viele Observatorien die gute alte FS-2 verwenden, die doch arg in die Jahre gekommen ist; so z.B. auch auf Kiripotib.

OnStep Wiki: https://onstep.groups.io/g/main/wiki/

OnStep ist eine Teleskopsteuerung für Goto; d.h. es werden Steuerungskabel für die Stepper-Motoren der Montierung an die “OnStep” angeschlossen. Angeschlossen zur Bedienung wird eine Handbox oder ein Computer.

OnStep benutzt das LX200-Protokoll, um mit den Motoren zu kommunizieren.

Es gibt auch gute ASCOM-Treiber (und auch INDI) für die OnStep.

Die OnStep benötigt dann noch eine Stromversorgung – in aller Regel 12V – auf Kiripotib 24V

Eine OnStep ist ein kleiner Minicomputer, den man (im Prinzip) selber basteln muss, wobei man gewisse Leiterplatten (PCB = Printed Circuit Board) mit einigen elektronischen Bauteilen bestücken muss (also löten).

Im Internet findet man OnStep-Bauanleitungen für verschiedene Leiterplatten:

  • STM32
  • ESP32
  • MaxESP3
  • xyz

Auch eine Arduino-basierte Version soll es geben.

Die Bedienung einer OnStep-Teleskopsteuerung kann über eine Handbox, oder per Computer (Windows, SmartPhone,…) erfolgen.

Ein OnStep-Controller bietet normalerweise viele Schnittstellen:

  • ST4 (für Autoguiding)
  • WiFi (für eine Verbindung mit einem SmartPhone oder Windows-Computer.
  • USB (für eine Verbindung mit einem Windows-Computer)
  • Motor-Steuerung (R.A. und Deklination)

Als Variante gibt es noch TeenAstro: https://groups.io/g/TeenAstro/wiki/

Fertige OnStep-Controller (also ohne Bastelei) gibt es z.B. bei:

https://instein.eu/index.php?route=product/category&path=25

Astronomie: Delta Cepheiden

dkracht

Gehört zu: Entfernungsbestimmung
Siehe auch: Expansion des Universums, Absolute Helligkeit, Veränderliche Sterne
Benutzt: Latex-Plugin für WordPress, Fotos aus Google Archiv

Stand: 17.05.2023

Was sind Cepheiden?

Cepheiden sind Sterne mit veränderlicher Helligkeit – benannt nach einem der ersten erkannten Sterne dieser Art: Delta Cephei, der im Jahre 1784 als periodisch Veränderlicher erkannt wurde.

Die Helligkeit eines Cepheiden verändert sich streng periodisch; heute wissen wir, dass es sich um pulsierende Sterne handelt, die als Ganzes regelmäßig wiederholt größer und kleiner werden.

Abbildung 1: Typische Lichtkurve eines Cepheiden (Google Archiv: 1567254229442-4-exercise2-ger_high_Page_07_Image_0003.jpg))

Lichtkurve eines Cepheiden (Copyright: ESA)

Lichtkurve eines typischen Cepheiden (Copyright: ESA)

Copyright: ESA aus https://sci.esa.int/documents/34439/36575/1567254229442-4-exercise2-ger_high.pdf

Periode-Leuchtkraft-Relation

Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) arbeitete am Harward College Observatorium (HCO) als Assistentin wie mehrere andere, die man “Harward Computer” nannte.  Henrietta Leavitt war mit der Auswertung von Fotoplatten beauftragt, um darauf veränderliche Sterne zu finden.

Bei der Untersuchung der Cepheiden in der Kleinen Magellanschen Wolke (SMC) fand sie heraus, dass hellere Cepheiden eine längere Periode hatten als dunklere Cepheiden. Es gab also eine Beziehung zwischen der Periodendauer und der scheinbaren Helligkeit. Diese Ergebnisse hat 1912 ihr Chef am HCO, Edward Charles Pickering (1846-1919),  veröffentlicht.

Link: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1908AnHar..60…87L/abstract

Link: https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1912HarCi.173….1L

Die Cepheiden in der SMC haben ja alle ungefähr die gleiche Entfernung, deshalb lässt sich die Beziehung zwischen Periode und scheinbarer Helligkeit auch generell auf die absolute Helligkeit übertragen.

Abbildung 2: Cepheiden: Periode vs. Scheinbare Helligkeit (Google Archiv: Muehlbauer-Cepheiden_Page_09_Image_0001.jpg)

Cepheiden: Pickering & Leavitt

Cepheiden: Pickering & Leavitt

Copyright: Harward College Observatory   Link: https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1912HarCi.173….1L

Wie sich dieses Verhalten der Cepheiden physikalisch erklären lässt, war zu dieser Zeit noch nicht geklärt.

Entfernungsbestimmung mit der Cepheiden-Methode

Messen kann man ja nur die sog. Scheinbare Helligkeit (m) eines Sterns, wenn man die Entfernung (r) des Stern kennt, kann man auf dessen Absolute Helligkeit (M)  – auch Leuchtkraft genannt – schließen, wenn man eine Abnahme der Helligkeit mit dem Quadrat der Entferung zugrunde legt und etwaige Absoption auf dem Lichtweg erst einmal vernachlässigt.

\(m – M = 5 \cdot (\lg{r} – 1) \\  \) \(r = 10^{1+\frac{m-M}{5}}  \)

Die Differenz m – M bezeichnet man auch als “Entfernungsmodul“.

Die Helligkeit hängt bei Cepheiden mit der Länge ihrer Periode zusammen (Perioden-Leuchtkraft-Beziehung).
Es ist lediglich eine Kalibrierung erforderlich; wozu man zumindest die Entfernung einiger Cepheiden durch unabhängige Methoden ermitteln müsste. Einen der ersten Versuche, diese Beziehung zu kalibrieren, machte Harlow Shapley (1885-1972), damals am Mount-Wilson-Observatorium, im Jahr 1918.

((Delta Cephei, is close enough (272 pc) that we have a parallax measurement (3.7 mas)  for it.))

Mit so einer Kalibrierung kann man die Cepheiden zur Entfernungsbestimmung im Kosmos benutzen: aus der Beobachtung der Periodendauer kann man direkt auf die absolute Helligkeit (M) schließen. Durch die Messung der scheinbaren Helligkeit (m) ergibt sich dann das Entfernungsmodul m-M, woraus man die Entfernung berechnen kann (s.o.).

Ein Objekt dessen absolute Helligkeit man kennt, bezeichnet man auch als Standardkerze, weil man dann aus der scheinbaren Helligkeit die Entfernung berecnen kann.

Für jedes kosmische Objekt, in dem man Cepheiden ausmachen kann, kann man also so die Entfernung bestimmen. Edwin Hubble (1889-1953) hat im Andromeda-Nebel einzelne Cepheiden  beobachten können und so herausbekommen, dass der Andromeda-Nebel weit ausserhalb unserer Milchstrasse liegt und damit eine eigenständige Galaxis ist. Später konnten Cepheiden in weiteren Galaxienen gemessen werden und auch eine Rotverschiebung in den Spektren dieser Galaxien. So enstand das Hubble-Gesetz…

Wie fast immer in der Astrophysik, wird zuerst eine bahnbrechende neue Methode gefunden, die dann im Laufe vieler Jahrzehnte auch immer wieder kritisch modifiziert und angepasst werden muss.

Die Kosmische Entfernungsleiter

Entfernungsbestimmungen mit Cepheiden sind wichtiger Teil der “kosmischen Entfernungsleiter” aufeinander aufbauender Verfahren zur Entfernungsbestimmung bis in immer größere Entfernung.

Astronomie Namibia 2024

dkracht

Gehört zu: Reisen, Astronomie
Siehe auch: Urlaub, Afrika, Namibia, Astro-Geräteliste, Skywatcher AZ-GTi, Namibia 2022, Sternbilder

Stand: 26.04.2023

Astronomie in Namibia 2024

Für Jahre 2024 habe ich wieder Namibia ins Auge gefasst.

Vorüberlegungen für Astrozeit auf Kiripotib

Welche Astrozeiten kommen infrage?

Auf der Website von Kiripotib https://www.astro-namibia.com/htm/anreise_neumondphasen_2024.html sieht man:

von bis Neumond Betreuer
30.4. 13.5. 8.5.
29.5. 11.6. 6.6.
28.6. 11.7. 6.7.
27.7. 9.8. 4.8. Dietrich
26.8. 8.9. 3.9.

Der Flug

Die offizielle Astrozeit ist 27.7. – 4.8.2024

Dann ist es sinnvoll spätestens am 26.7. anzukommen d.h. am 25.7. in Frankfurt mit Direktflug abzufliegen.

Der Rückflug könnte dann etwa am 6.8. abends von Windhoek erfolgen.

Zur Zeit (Apr. 2023) bietet Lufthansa mit ihrer Tochter Eurowings Discover täglich Direktflüge an.

Welche Objekte?

Eine erste Duchsicht mit Stellarium ergab:

Objekt Brennweite Bemerkung
Sternbild Fliege 135mm Südhimmel
Asterismus “Trapez” 135mm Südpol
Sternbild Phoenix 50mm Südmimmel
Sternbild Oktant 50mm Südhimmel
Sternbild Steinbock 50mm Ekliptik
Sternbild Hase 50mm Morgens, südlich vom Orion
Sternbild Südlicher Fisch 50mm gegen Mitternacht (mit Fomalhaut)
Sternbild Triangulum Australe 50mm Südhimmel (mit alp und bet Cen)
Sternbild Delphin 135mm Sommerdreick
Coma Berenicis

Welches Equipment mitnehmen?

Idee: Wide Field Aufnahmen  mit ASI294MC Pro auf Fotostativ mit AZ-GTi und diversen Fotoobjektiven…

Astronomie: Stellarium Skripts

dkracht

Gehört zu: Astro-Software
Siehe auch: Stellarium
Benutzt: Fotos aus Google Archiv

Stand: 22.04.2023

Skripts für die Planetarium-Software “Stellarium”

Scripting mit Stellarium

Since version 0.10.1, Stellarium includes a scripting feature based on the Qt Scripting Engine.

The core scripting language is ECMAScript.

After installing Stellarium 0.14.3 there is a sub-folder “scripts” under the installation folder.

Documentation

Link: https://stellarium.org/doc/0.22/classStelMainScriptAPI.html

How to run a script?

In Stellarium move the mouse pointer to the left, click on “Configuration Window” (F2 / Einstellungen) and click on the tab “Scripts”.

To open the Stellarium Script Console use F12.

Dann findet man die Reiter “Skript”, “Protokolldatei”, “Ausgabe”, “Einstellungen”

Die Protokolldatei (Log) ist wichtig für Debug-Befehle etc.

Astronomie: Der Plan für 2023

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Stacking, SharpCap, N.I.N.A., SirL

Stand: 10.04.2023

Astro-Motivation 2023

Da für mich persönlich die Astronomie so langsam immer langweiliger wird (2021 Narrowband von Zuhause, 2022 Wide Fields aus Namibia) überlege ich mir, worauf ich in 2023 meinen Schwerpunkt setzen könnte.

Ich müsste endlich einmal professionelle Astro-Fotos machen, soll heißen: mit Kalibrierung durch Darks, Flats, Biases und mit Dithering. Das will ich in 2023 mal durchexerzieren. Die Software SiriL steht dann als “Belohnung” bereit…

Astro-Plan 2023

Mein Astro-Szenario 2023

Ein solches Ziel (s.o.) setzt voraus, dass ich oft die Sterne fotografiere. Das funktioniert am besten mit leichtem Gerät an einem bequemen Ort. Alles “lazy”.
Allerdings sollte das Geübte dann später auch unter anderen Bedingungen anwendbar sein.

  • Ort: Zuhause (da “lazy”) – auch wenn Bortle 7
  • Montierung: AZ-GTi auf Fotostativ mit SkyWatcher Wedge  (kleine, leichte Montierung aber mit allen “Schikanen”)
  • Kamera: ASI294MC Pro (Farb-Kamera, da “lazy”)
  • Optik:  Fotoobjektiv 135mm (in Namibia 2022 hatte ich 24mm und 50mm)
  • Heizmanschette, falls erforderlich gegen Tau-Beschlag
  • Computer: Kleiner Windows-Computer mit EQdir-Kabel-Verbindung zu Montierung und Kamera; evtl. mit Remote-Steuerung (so geht “lazy”)
  • Software zum Fokussieren: SharpCap (schöner Video-Mode, gute Vergrößerungsmöglichkeiten)
  • Software zum Einnorden: N.I.N.A.  (kein extra Scope, da “lazy”)
  • Nachführung: Nur Tracking durch Montierung (kein Autoguiding, da “lazy”)
  • Software zum Fotografieren: N.I.N.A.
  • Software zum Platesolving: ???
  • Software zum Stacken: SiriL

Mein Master-Plan 2023

1. Schritt:  Laufend Voraussetzungen klären
Wetterbericht, Dämmerung, Mond

2. Schritt: Aufbauen (wenn klare Astro-Nacht erwartet wird)

a) Montierung rausbringen und anschließen (Strom und Windows-Computer)
b) Kamera und Optik zusammenbauen, grob fokussieren auf Horizont-Objekte
b) Fein fokussieren auf Sterne (mit  UV-IR-Block-Filter in Filterschublade)
c) Gut Einnorden (wegen Nachführgenauigkeit)

3. Schritt: Maximale Belichtungszeit ermitteln

Belichtungszeiten versuchen:  30 sec, 60 sec, 120 sec

Dabei realistische Blende z.B. 5,6 statt 3,5 damit eine gute Abbildungsqualität erzielt werden kann

Gain-Einstellung (aka ISO): 120, 240

Sensortemperatur: -10° Celsius

a) Ab welcher Belichtungszeit wird das Tracking durch die Montierung zu ungenau?
b) Ab welcher Belichtungszeit wird der Himmel zu hell (Histogramm)?

Schlussfolgerungen:

  • Belichtungszeit bis 120 Sekunden (Tracking der Montierung AZ GTi mit f=135mm ist gut)
  • Bei Gain 200 ist der Himmelshintergrund noch dunkel

4. Schritt: Dark-Bilbliothek aufbauen

Nachdem jetzt die Belichtungszeiten (120 s) und die Gain-Einstellung (200) feststehen, kann ich eine Bibliothek von Dark-Frames aufbauen

  • Kamera auf -10°C herunter kühlen
  • Objektiv mit Deckel und schwarzem Tuch bedecken
  • Gleiche Einstellungen für Belichtungszeit und Gain

Die Dark-Frames nehme ich mit APT auf: je 20 einzelne je Belichtungszeit.
Ein Master-Dark erstelle ich dann mit Fitswork (Menü-Leiste -> Datei -> Masterdark/-flat erstellen).

Insgesamt habe ich jetzt folgende Dark-Library für meine Astro-Kamera ASI294MC Pro:

Belichtungszeit Gain Sensor Temperatur Anzahl Darks Ordner für Dark Frames Master Dark
30 s 200 -10° C 20 Stück C:\Archiv\Pictures\Library\Darks\030s200G D_Masterdark_030G200.fit
60 s 200 -10° C 20 Stück C:\Archiv\Pictures\Library\Darks\060s200G D_Masterdark_060G200.fit
120 s 200 -10° C 20 Stück C:\Archiv\Pictures\Library\Darks\120s200G D_Masterdark_120G200.fit
120 s 300 -10° C 20 Stück C:\Archiv\Pictures\Library\Darks\120s300G D_Masterdark_120G300.fit

5. Schritt: Echtes Astro-Foto; d.h. kalibriert

Objekt aussuchen, das in das Gesichtsfeld passt und das noch 1-2 Stunden an meinem Ort sichtbar bleibt

Light-Frames aufnehmen: mit der Software N.I.N.A.

Flat-Frames aufnehmen: Wie?

Stacken mit Kalibrierung durch Dark-Frames und Flat-Frames mit der Software  SiriL

6. Schritt: Bias-Frames

Wozu Bias-Fames?

Wie mache ich Bias-Frames?

 

 

 

Physik: Phasenraum

dkracht

Gehört zu: Mechanik
Siehe auch: Newtonsche Mechanik, Lagrange-Formalismus
Benutzt: SVG-Grafiken aus Github

Stand: 06.04.2023

Quellen

Anregungen hierzu habe ich von Stefan Müllers Youtube-Video  https://www.youtube.com/watch?v=Q0DiNWi_fcc  erhalten.

Der Phasenraum

Im Phasenraum (auch Zustandsraum genannt) bezeichnen die Punkte die Zusände eines mechanischen Systems.

Der Zustand eines mechanischen Systems (zu einer Zeit t) kann durch Ort und Geschwindigkeit seiner Massepunkte beschrieben werden.

Dazu dienen sog. “generalisierten Koordinaten” (auch “verallgemeinerte Koordinaten” genannt).

Solche generalisierten Koordinaten werden meist geschreiben als:

  • Ortskoordinaten: \( q_1, q_2,…,q_i,…  \)
  • Geschwindigkeiskoordinaten:  \( \dot{q_1}, \dot{q_2},…, \dot{q_i},… \)

Den Physiker interessiert nun eine Zustandsveränderung mit der Zeit.
Möge ein Zustand 1 (Anfang) beschrieben sein durch \( q_i(t_1), \dot{q_i(t_1} \)
und ein Zustand 2 (Ende) beschrieben sein durch \( q_i(t_1), \dot{q_i(t_1} \).

Diese beiden Punkte im Phasenraum kann man in einem Diagramm des Phasenraums graphisch darstellen.

Es gibt viele Wege auf denen man vom Zustand 1 zum Zustand 2 kommen kann.

Abbildung 1: Wege in einem Phasenraum (Github: Phasenraum.svg)

Wege in einem Phasenraum

Auf jedem dieser Wege kann man das Pfadintegral der Engergie über die Zeit bilden. Diese Größe nennt man “Wirkung“.
Genaugenommen sind hier (infenitesimale) Energie-Unterschiede entlang des Weges gemeint.

Die Natur wählt nun denjenigen Weg, auf dem diese Wirkung minimal ist.
Hinter dem Begriff “minimal” steckt so eine Idee von “einfacher”, “ökonomischer”,  “sparsamer”,….

Um von so einem Integral das Minimum zu finden bedient man sich der mathematischen Methode der Variationsrechnung. Da werden “kleine” Differenzen betrachtet (geschrieben als kleiner Griechischer Buchstabe Delta) und  diese Differenzen werden dann als Taylorentwicklung dargestellt…

Aber welche “Energie” ist das, die wir da integrieren sollen? In der klassischen Sichtweise ist das die Lagrange-Funktion. Aber wo bekommen wir die denn her???

Wir haben da immer irgendein Kraftfeld, was zu Bewegungsgleichungen führt. Ähnlich wie wir statt eines konservativen Kraftfeldes auch das Potenzial als skalares Feld nehmen konnten, wollen wir nun statt des Potenzials die Lagrange-Funktion nehmen….

Warum ist das dann immer noch richtig?

 

 

 

 

 

 

Astro-Fotos 2022

dkracht

Gehört zu: Liste meiner Astrofotos
Siehe auch: Fotografieren, Skywatcher AZ-GTi,  Foto-Objektive, ASI294MC Pro, Astronomie in Namibia 2022, Astro-Fotos 2021
Benutzt: Fotos aus Google Archiv

Stand: 01.04.2023

Meine neue Montierung AZ-GTi

Ich wollte mal eine kleine aber doch schicke (=motorisiert in zwei Achsen) Montierung für meine Astro-Kamera haben.

Abbildung 1: Meine Skywatcher AZ-GTi in EQ Mode (Google Archive: 20220417.jpg)

Skywatcher AZ-GTi

Das obige Bild zeigt meinen gesamten Aufbau.

Abbildung 2: Kreuz des Südens (Google Archiv: 20220629_Crux-RGB-session_1-Sta.jpg)
Aufgenommen in Kiripotib am 29.06.2022 mit Canon 50mm, ASI294MC Pro, FoV 21,6° x 14,8°, 90 x 20 sec

Kreuz des Südens

Abbildung 3: Teapot  (Google Archiv: 20220702_Teapot-RGB-session_1-1-lpc-cbg-St_2a.jpg)
Aufgenommen in Kiripotib am 02.07.2022 mit Canon 50mm, ASI294MC Pro, FoV 21,6° x 14,8°, 90 x 20 sec

Teapot

 

Abbildung 4: Milchstraße  (Google Archiv: 20220621_MilkyWay_0116-0146_stitch_kleiner.jpg)
Aufgenommen in Kiripotib am 22.06.2022 mit Sigma 24mm, ASI294MC Pro, Mosaik aus 10 Fotos je 30 x 20 sec mit FoV 43,4° x 30,3°

Milky Way

 

Abbildung 5: Komet C/2022 E3 (Google Archiv: 20230213_Utah_C2022E3_stacked_4.jpg)
Aufgenommen am 12.2.2023 mit dem iTelescope T2 in Utah (TOA150, QHY286C), 13x60sec, Fitswork

Komet 2022 E3

Abbildung 6: Banard’s Loop  (Google Archiv: Banard_s_Loop_2-RGB-session_1-Sta_small.jpg)
Aufgenommen in Handeloh am 15.02.2022 mit Sigma 24mm, ASI294MC Pro, FoV 43,4° x 30,3°, 30 x 120 sec mit meinem Tri-Narrowband-Filter

xx

Computer: Cloud Hosting

dkracht

Gehört zu: Cloud Computing
Siehe auch: Web-Hosting, Virtual Machines,…

Stand: 01.04.2023

Hosting in der Cloud

Seit einiger Zeit wird immer mehr von “Cloud Computing” gesprochen.
Da geht es nicht nur um das Bereistellen von Speicher in der Cloud, sondern um mehr: Computing in der Cloud.

Namhafte Anbieter (“Provider”) sind:

  • Google mit dem Dienst “Google Cloud Platform (GCP)”
  • Amazon mit dem Dienst “AWS”
  • Microsoft mit dem Dienst “MS Azure”
  • u.v.a.mehr z.B. Oracle

Test Accounts zum Cloud Hosting

Google:  http://console.cloud.google.com Dort der Dienst “Compute Engine”

Amazon: http://aws.amazon.com

Microsoft: http://azure.microsoft.com