Astronomie: Der Null-Meridian (Greenwich)

Gehört zu: Zeitmessung und Navigation

Der Nullpunkt für die Längenmessung

Für die Messung der geografischen Breite ist ja der Erdäquator eine natürliche Referenz.

Für die geografische Länge braucht man aber irgendeinen Null-Meridian, wobei eigentlich kein besonderer dafür prädestiniert ist. So ein Null-Meridian muss also willkührlich festgelegt werden.

Historisch hatte jedes Land, das etwas auf sich hielt, einen eigenen Null-Meridian definiert.

Der Meridian von Paris

Sehr verbreitet war in Europa zunächst der Meridian von Paris.

Der Meridian des Pariser Observatoriums liegt: 2° 20′ 14.025″ östlich von Greenwich

Der Meridian von Greenwich

Erst 1884 wurde auf einer internationalen Konferenz in Washington der Meridian der Sternwarte Greenwich als für alle verbindlicher Null-Meridian festgelegt.

Der heute gültige Nullmeridian des WGS84-Bezugsystems ist überhaupt nicht mehr fest an die Erdoberfläche gebunden, sondern ein modelliertes Geodätisches Datum, da Meridiane in genauerer Rechnung aufgrund von Gezeitenkräften, Polbewegung und Kontinentalverschiebung nicht oberflächen-ortsfest sind.

Der Altonaer Meridian

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Altonaer_Meridian

Historisch interessant ist auch der sog. Altonaer Meridian, der durch den Astronomen und Geodäten Heinrich Christian Schumacher als Basislinie für die Vermessung des Dänischen Gesamtstaates und Altona sowie für die topografische Aufnahme von Holstein, Hamburg und Lauenburg nach dem Triangulationsverfahren festgelegt wurde.

Die seinerzeit von Schumacher 1821 eingerichtete Altonaer Sternwarte befand sich an der südlich der erwähnten Haltestelle gelegenen Straße Palmaille (Haus Nr. 9 / Olbersweg). Am Hang zur Elbe, unterhalb dieses Ortes befand sich früher eine weitere Markierung.

Der Altonaer Meridian ist heute durch eine an der Haltestelle Königstraße der Hamburger S-Bahn (Ausgang Struenseestraße) in den Boden eingelassene Bronzeschiene mit der Inschrift “Altonaer Meridian 0s 30’ 25’’ östlich von Paris” markiert. Eine senkrechte Fortsetzung verläuft an der Wand des Haltestellenbauwerkes, neben der sich noch eine Gedenktafel für Heinrich Christian Schumacher befindet.

20191017_Altonaer_Meridian.jpg

Altonaer Meridian

 

 

Astronomie: The Astro Zone System

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Bildbearbeitung, Schärfen, Entrauschen

Quelle: Youtube-Video von Frank Sackenheim

Das Prinzip der vier Zonen

Ein typisches Astrofoto eines Deep-Sky-Objekts hat Bereiche verschiedener Qualität, die wir möglicherweise unterschiedlich bearbeiten wollen.

Sichtbar machen kann man diese “Zonen” z.B. mit Adobe Photoshop auf folgende Weise:

  • Wir öffnen ein geeignetes Astrofoto
  • Wir wandeln das Photo in Graustufen um ( Bild -> Modus -> Graustufen)
  • Wir machen eine sog. Tontrennung in vier Stufen (Bild -> Korrekturen -> Tontrennung)

Andere Photoshop-Versionen:

  • Die Funktion “Tontrennung” heist in der englischen Version “Posterize”
  • In Photoshop CS2 findet man das unter Bild -> Anpassen -> Tontrennung

Dann haben wir vier Bereiche “Zonen” in unserem Bild. Dieser Ansatz stammt von Ron Wodaski, der dies “Vier-Zonen-System” nennt. Die vier Zonen sind:

  1. Der Hintergrund “Zone 1 (Dunkelbereich)” soll – ohne Rauschen – sehr dunkel sein
  2. Gebiete mit schwachen Nebeln “Zone 2 (Dunkelgrau)” haben ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und können nicht geschäft, sondern nur entrauscht werden.
  3. Gebiete mit stärkeren Nebeln “Zone 3 (Hellgrau)” haben ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und sollten geschärft werden.
  4. Die ganz hellen Bereiche “Zone 4 (Hell)” das sind überwiegend die Sterne, die haben ein super-gutes SNR und sollten ebenfalls nicht entrauscht werden…

Die Bildbearbeitung

Nachdem wir uns das Prinzip der vier Zonen so klargemacht haben, geht es an die (ggf. unterschiedliche) Bearbeitung der vier Zonen. Dazu laden wir das ursprüngliche Astrofoto (in Farbe) in Photoshop.

Die vorbereitende Bildbearbeitung

Bevor wir die vorgestellten Zonen selektiv betrachten, beginnen wir die Bildbearbeitung ganz “konventionell”:

  • Die Einzelaufnahmen sollten im RAW-Format (d.h. 16 Bit Tiefe) vorliegen
  • Stacken der einzelnen Frames (mit Darks, Flats und Bias Frames)
  • Rand abschneiden (sonst haben wir möglicherweise einen komischen Effekt links im Histogramm)
  • Stretchen – dabei einen “weisen” Schwarzpunkt setzen (weise = nach rechts ans Gebirge heranfahren, aber etwas Abstand halten)

Die Bearbeitung der vier Zonen

Die Zonen 1 und 2 müssen im Wesentlichen entrauscht werden; Zone 2 vorsichtiger als Zone 1.
Die Zonen 3 und 4 müssen im Wesentlichen geschärft werden: Zone 3 klaro, Zone 4 wie ???

Um eine getrennte Bearbeitung von Zone 1 und 2 einerseits von Zone 3 und 4 andererseits zu erreichen, verwenden wie eine Luminanzmaske.

Als Luminanzmaske nehmen wir einfach das Bild selbst als Maske. Das machen wir so:

  • Das ganze Bild auswählen (Strg-A)
  • Das ausgewählte Bild in die Zwischenablage übertragen (Strg-C)
  • Eine leere Maske hinzufügen:  Unten das Symbol “Ebenenmaske hinzufügen”
  • In die leere Maske zum Bearbeiten hineingehen (Alt-Klick)
  • Die Zwischenablage in die leere Maske einfügen (Strg-V)

Bearbeiten von Zone 1 und Zone 2

Ebenenenmaske

Zum Entrauschen (für Zone 1 und 2) müssen wir die Lumanzmaske invertieren (Strg-I).
Die Luminanzmaske sollten wir durch manipulieren am Histogramm (Schwarzpunkt bzw. Weisspunkt verschieben) und durch Weichzeichnung (Gaußscher Weichzeichner) noch etwas verbessern, bevor wir sie zur Bildbearbeitung benutzen.

Entrauschen

Welchen Rauschfilter nehmen wir dazu? Es gibt viele Rauschfilter; alle arbeiten im Prinzip so, das sie die Auflösung verringern; d.h. also etwas “glätten”. Die Unterschiede bei den verschiedenen Rauschfiltern liegen im Wesentlichen bei den Argorithmen nach denen sie die Bildteile auswählen auf die sie wirken sollen. Da wir dafür extra eine schöne Ebenenmaske erstellt haben, genügt zunächt ein ganz einfacher Rauschfilter z.B,:

Photoshop Menüleiste -> Filter -> Rauschfilter -> Rauschen entfernen

Bearbeiten von Zone 3 und Zone 4

Ebenenmaske

Um Zone 3 und 4 isoliert zu bearbeiten, nehmen wie wiederum die Luminanzmaske; diesmal aber ohne sie zu invertieren. Ggf. wollen wir die Luminanzmaske noch leicht modifizieren indem wir im Histogramm die Schwarz- und Weisspunkte verschieben und schließlich einen Gaußschen Weichzeicher einsetzen.

Schärfen

Welchen Schärfungsfilter nehmen wir dazu?

Photoshop Menüleiste -> Filter -> Scharfzeichnungsfilter -> Unscharf maskieren…

Die abschließende Bildbearbeitung

Die entrauschten Zonen 1 und 2 müssen mit den geschärften Zonen 3 und 4 nun zusammengesetzt werden.

Physik: Quantenmechanik

Gehört zu: Physik
Siehe auch: LaTeX

Max Planck konnte im Jahre 1900 ein Strahlungsgesetz entwickeln, das zeigt welche Strahlungsenergie ein “Schwarzer Strahler” einer bestimmten Temperatur (T) in Anhängigkeit von der Wellenlänge (oder Frequenz “ν”) der Strahlung aussendet.

Die früheren Formeln (Hypothesen) z.B. von Rayleigh-Jeans waren nur Teilerfolge, da sie in der sog. “Ultraviolettkatastrophe” endeten.

Plancks Strahlungsgesetz ist eigentlich nur eine Formel wie viele andere in der Physik auch, die endlich die Verteilung der Strahlungsenergie in Abhängigkeit von der Wellenlänge/Frequenz der Strahlung “richtig” darstellt.

\( \Large \frac{8 \cdot \pi  \cdot h \cdot \nu^3}{c^3} \cdot \frac{1}{e^\frac{h \nu}{k T} – 1}\)

In Plancks Formel kommt eine vom ihm so genannte “Hilfskonstante” h vor, die später als das legendäre Plancksche Wirkungsquantum interpretiert wurde.

Häufig hört man, dass aus dieser Formel angeblich die Übertragung der Energie in sog. Quanten (ganzzahlige Vielfache  von h mal ν) folgt. Das kann man aber aus der Formel selbst überhaupt nicht ableiten. Vielmehr ist es so, dass Planck (angeblich) auf diese Formel kam indem er elektromagnetische Strahlung (das Licht) als Teilchen modellierte, die sich wie ein Gas verhalten sollten. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten solcher Teilchen modelliert Planck als unterschiedliche Wellenlängen der Strahlung…

Ein solches Teilchen sollte eine von der Frequenz seiner Strahlung abhängige Energie haben. Das ist die zentrale Formel (Quantenhypothese) von Planck:    \(E = h \cdot \nu \)

Die Formeln für das Strahlungsgesetz hat Planck zunächst durch Probieren herausgefunden und dann später eine Herleitung auf Basis seiner Quantenhypothese gefunden.

Planck glaubte jedoch damals noch nicht an eine allgemeine Quantelung, diese war nur eine Annahme, um die Theorie in Einklang mit den Messungen bringen zu können. Der Erfolg der Planck-Theorie brachte Niels Bohr jedoch dazu, die Quantelung des Lichts auch für die Elektronenzustände in seinem Atommodell anzunehmen.

Quelle: http://www.quantenwelt.de/quantenmechanik/historisch/schwarze_korper.html

Siehe auch: Wiensches Verschiebungs Gesetz, Stefan-Bolzmann….

Computer: Windows 7 in einer Virtual Machine unter Windows 10

Siehe auch: Migrating from Windows 7 to Windows 10

Mehrere Betriebssysteme

Wenn man bei einer Migration auf Windows 10 dennoch Windows 7 noch zur Sicherheit quasi als Notlösung irgendwie behalten möchte, gibt es ja zwei grundsätzliche Möglichkeiten:

  • Windows 7 als zweites Betriebssystem – beim Booten des Systems auszuwählen
  • Windows 7 als Virtuelle Maschine unter Windows 10

Installationsdatenträger für Windows 7

In beiden Fällen benötigt man einen Datenträger (z.B. DVD oder ISO) von dem man sein Windows 7 installieren kann.

So einen Datenträger kann man kostenlos bekommen. Etwa hier:

https://www.chip.de/artikel/Windows-7-Neu-installieren-mit-kostenlosem-ISO_139908928.html

Virtuelle Maschinen

Man kann ja unter Windows 10 sog. “Virtuelle Maschinen” laufen lassen. Lösungen für “Virtuelle Maschinen” sind gibt es viele, z.B.:

  • Microsoft: Windows Virtual PC
  • Oracle: VM VirtualBox
  • VMWare: VMWare Workstation

Den VMWare Workstation Player bekommt man kostenlos bei:

https://www.vmware.com/de/products/workstation-player.html

Infos zu VMWare auch bei: https://www.chip.de/downloads/VMware-Player-Workstation_12994646.html

Definition einer Virtuellen Maschine

Wenn man den VMWare Workstation Player gestartet hat, muss man zuerst seine “Virtuelle Maschine” definieren.
Ich habe z.B. folgende Einstellungen verwendet:

VMware Workstation Player Settings

Danach muss man in der (noch leeren) virtuellen Maschine das gewünschte Betriebsystem (hier: Windows 7) installieren. Das geht ganz genau so wie die Windows-Neuinstalltion auf einem (realen) Computer…

Das Ganze ist zwar etwas “fummelig”, aber wenn man es einmal gemacht hat, hat dann jederzeit auf Knopfdruck ein Windows 7 zur Verfügung.

Astronomie: Erdschattenbogen

Gehört zu: Beobachtungsobjekte

Kurz nach Sonnenuntergang und kurz vor Sonnenaufgang kann man der Sonne gegenüber am Horizont den sog. Erdschattenbogen beobachten.

Man muss eigentlich nur wissen, dass es soetwas gibt und einen freien Blick auf den Horizont haben. Die Luft sollte auch relativ klar sein.

Ich habe es sehr schön in Namibia fotografieren können.

Namibia 2017: Erdschattenbogen

Astronomie: Nova Cygni 1975

Gehört zu: Welche Beobachtungsobjekte

Im Jahre 1975, als ich eigentliche eine astronomische Pause hatte, habe ich doch bei einem kurzen Blick auf den Sternehimmel im Sternbild Cygnus einen Stern gesehen, der da nicht hingehörte – nach meiner Grundlehre im Sterne-Gucken im Bremer Olbers-Planetarium.

Mein Bruder konnte mir dann telefonisch bestätigen, dass es sich um eine Nova handelte. Er selbst war seiner Zeit auf der Jagd nach dem Kometen West.

Nova Cygni 1975: Rektaszension 21h 11m 36.6s, Deklination +48 Grad 09 Minuten und 02 Sekunden

Computer: Windows 10 – Mein Skype ist weg

Das Problem

Ein User klagt “auf einmal ist mein Skype weg”

Skype wurde nicht absichtlich gelöscht

Skype wurde zuletzt vor 4 Wochen erfolgreich benutzt.

Bei einer Neu-Installation von Skype sollen auf keinen Fall die Kontakte und der Verkauf verloren gehen.

Informationen zu Skype

Am 11.3.2019 habe ich eine PC-Sprechstunde zum Thema “Skype” gemacht

Zuerst müssen wir ein Skype-Konto haben

Dann die App “Skype for Desktop” herunterladen und installieren

 

Die Lösung

Welche Windows-Version ist installiert?

Ist Skype in der Liste der installierten Programme vorhanden? (und “nur” der Shortcut auf dem Desktop ist weg)

In welchem Ordner ist Skype installiert?

  • z.B. c:\Program Files\WindowsApps
  • z.B. C:\Program Files (x86)\Microsoft\Skype for Desktop

Erscheint Skype in der Liste der gerade aktiven Programme (in der Taskliste)?

Wo werden die Skype-Kontakte und der Skype-Verlauf gespeichet?

Welches eigene Skype-Konto hat der User?

 

Astrofotografie: Mein Workflow mit Plate Solving und APT Schritt für Schritt

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Plate Solving, APT

10710 Unique Visitors,  15250 Page-views

Meine Arbeitsweise für Astrofotografie: Schritt für Schritt

1) Am Anfang steht die Planung. Ich suche mir also ein Objekt als “Beobachtungsobjekt” (z.B. NGC 7000) aus, entscheide mich für dafür geeignete Geräte (speziell die Optik) und einen geeigneten Standort.

Meine Hardware für den Standardfall ist:

HEQ5 Pro Montierung  (12V) mit Handbox

Orion ED 80/600 Refraktor

Kamera Canon EOS 600Da  (7,6V)

Flattener/Reducer für den ED 80/600    (optional für scharfe Sterne bis zum Bildrand)

Motor Fokusser Pegasus (12V)   (optional zu komfortablen Fokussierung)

QHY PoleMaster   (optional zur komfortablen Einnordung)

Laptop Windows 10 Pro (19V)

LogiLink Konverter – Adapter USB auf RS232 seriell (Artikel-Nr. CE821035) Chipsatz: PL2303TA.

Serielles Kabel für Synscan-Handbox  https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p10188_TS-Optics-RS232-Kabel-fuer-Skywatcher-SynScan-Handkontrollbox.html

Steckernetzteil 12V 5A

Steckernetzteil 7,6V 2A

Laptop-Netzteil 19V  3,46A

Meine Software für den Standardfall ist:

Windows 10 Pro

Windows-Treiber für Seriell-USB-Adapter von LogiLink (Chipsatz PL2303TA)

ASCOM Plattform

ASCOM-Treiber (EQASCOM) für die Montierung HEQ5 Pro   (enthält auch die EQMOD Toolbox)

Cartes du Ciel  für visuelle Gotos

APT  für die Steuerung der Kamera (Serienaufnahmen), das Platesolving mit SYNC und das Fokussieren

ASCOM-Treiber für den Motor-Fokusser (optional)

Software für den QHY PoleMaster (optional)

2) Am Standort angekommen, baue ich meine Gerätschaften auf (noch bei Tageslicht).

3) Die Montierung HEQ5 Pro wird mit HIlfe einer Wasserwaage waagerecht aufgestellt und grob eingenordet.

4) Stromversorgung herstellen

12V an die HEQ5 Pro Montierung und Motor-Fokusser, 7,6 Volt an die Cannon EOS, 19 V an den Laptop

4) Kabelverbindung zwischen Montierung und Laptop herstellen:

Handbox per Kabel mit der Montierung verbinden

An der Handbox einstellen: Datum (MM/DD/YYYY), Uhrzeit, dann Modus “PC Direct Mode

Handbox per Kabel mit dem Laptop verbinden: Serielles Kabel (von Synscan) unten in die mittlere Buchse der Handbox; die andere Seite des Kabels mit Seriell-USB-Adapter (Chip-Satz PL2303TA) an Laptop anschließen

5) Kabelverbindung zwischen Montierung und Laptop testen:

An der Handbox die vier Pfeiltasten ausprobieren. Die Montierung muss sich dadurch in beiden Achsen bewegen

Auf dem Laptop die ASCOM-Verbindung zur Montierung testen

Im Geräte Manager nachschauen, welchen COM-Port der Seriell-USB-Adapter benutzt

EQMOD-Toolbox aufrufen

Dort diesen COM-Port im ASCOM-Treiber-Setup einstellen (Schaltfläche “Driver Setup“)

Dann die Schaltfläche “ASCOM Connect” klicken -> das EQMOD-ASCOM-Fenster muss dann aufgehen

Im EQMOD-ASCOM-Fenster die vier Pfeiltasten ausprobieren. Die Montierung muss sich dadurch in beiden Achsen bewegen (“Slew Controls”)

6) ASCOM-Verbindung zwischen Montierung und Cartes du Ciel errichten und testen

7) Kabelverbindung zwischen Kamera Canon EOS 600Da und Laptop herstellen (USB-Kabel)

8) Software APT testen

Cartes du Ciel starten; dann APT starten

Connect APT zu Cartes du Ciel

Connect APT zur Montierung “Gear”; Test: Pfeiltasten

Connect APT zur Kamera; Test: Live View

9) Grobe Fokussierung auf ein Horizont-Objekt

10) Wenn es dunkel genug ist, mache ich die genaue Einnordung mit QHY PoleMaster.

11) Wenn es dunkel genug ist, das Teleskop auf einen hellen Stern zielen (z.B. Wega) und das Sucherfernrohr auch darauf einjustieren

12) Dann Fein-Fokussierung in APT: Reiter “Tools”, dort Schaltfläche “Focus Aid” für FWHM (Full Width Half Maximum) oder HFD (Half Flux Diameter)

13) Das Teleskop manuell auf die Home-Position stellen (einigermassen genau)

14) Auf dem Windows-Computer mit der Software Cartes du Ciel ein Goto auf (z.B.) Deneb (alpha Cyg) – das Telskop wird nicht genau auf Deneb zeigen, das macht aber nichts

15) mit APT ein Foto machen, dieses Foto in APT Platesolven, SYNC und SHOW

16) Im Cartes du Ciel erneut ein Goto auf Deneb (müsste ganz nahe sein)

17) mit APT ein Foto machen, dieses Foto in APT Platesolven, SYNC und SHOW

18) im Cartes du Ciel müsste Deneb jetzt genau mittig im Gesichtsfeld stehen (wenn nicht, Schritte 15 und 16 wiederholen)

19) Nun das Beobachtungsobjekt in der Nähe von Deneb z.B. NGC 7000 mit Cartes du Ciel ansteuern (Goto)

20) Zur Sicherheit wieder ein Foto mit APT machen, dieses Foto Platesolven, SYNC und SHOW

21) Im Cartes du Ciel müsste das Beobachtungsobjekt (hier: NGC 7000) jetzt mittig im Gesichtsfeld stehen (wenn nicht, Schritte 19 und 20 wiederholen)

22) Nun eine Serienaufnahme als APT “Plan” programmieren (ggf. Autoguiding aktivieren, ggf. Dithering aktivieren)

Bei APT gibt es noch weitere elegantere Möglichkeiten z.B. Goto++, die ich aber nocht nicht ausprobiert habe…

 

 

Astrofotografie: Leuchtpunktsucher – Telrad etc.

Gehört zu: Astronomie Sucher

Leuchtpunktsucher

Ein Leuchtpunktsucher hat keine Vergrößerung, sondern zeigt beim Durchblicken 1:1 den Himmel, lediglich in der Mitte des Gesichtsfeldes ist ein Leuchtpunkt oder ein leuchtendes Kreuz oder konzentrische Ringe eingeblendet. Das hilft ganz gut  bei der Positionierung auf ein Beobachtungsobjekt, das man gut sehen kann. Wenn man das Beobachtungsobjekt nicht sehen kann, aber sich die Position in Bezug auf die sichtbaren Sterne eingeprägt, hat ist es auch eine gewisse Hilfe.

Fabrikate

Solche Sucher gibt es in unterschiedlicher Art:

  • Telrad
  • StarPointer Pro
  • Sky Surfer
  • TS Optics RDA/RDS   (RD = Red Dot)
  • Meade Leuchtpunktsucher
  • Leuchtpunktsucher für Schusswaffen

Wichtige Unterschiede

  • Die eingebelendete Ringe etc. müssen auf ganz geringe Lichtstärke herabgeregelt werden können
  • Ein offner kleiner Keis ist besser als ein Punkt oder Kreuz
  • Ersatzbatterien: Telrad benötigt standardmäßige AA-Batterien; andere bracuen spezielle Knopfzellen
  • Automatische Abschaltung damit Batterie nicht leer läuft
  • Wie leicht ist der Sucher zu justieren?

Meine Erfahrungen

Leuchtpunktsucher (Leuchtpunktsucher blendete weil zu hell)   am 5.10.2015 von astroshop Nimax GmbH für EUR 70.90