Astro-Notizen
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
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
Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Plate Solving, APT
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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
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-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) im 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)
Bei APT gibt es noch weitere elegantere Möglichkeiten z.B. Goto++, die ich aber nocht nicht ausprobiert habe…
Gehört zu: Astronomie Sucher
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.
Solche Sucher gibt es in unterschiedlicher Art:
Leuchtpunktsucher (Leuchtpunktsucher blendete weil zu hell) am 5.10.2015 von astroshop Nimax GmbH für EUR 70.90
Gehört zu: Astrofotografie
In letzter Zeit (heute ist Juli 2019) hört man immer öfter von einem Gerät namens “ASIair” von der Firma ZWO.
Ähnliche Produkte sind u.a.
Es soll ein kleiner Computer sein, mit dem man ohne traditionelle Computer Astrofotografie betreiben können soll – das Ding wird als “Astrofotografie-Computer” bezeichnet.
Der ASIair-Computer soll auf einem Rasberry Pi basieren; also mit LINUX und INDI
Stromversorgung des ASIair: 5 V
Falls man basismäßg 12V benutzt, kann man den mitgelieferten Konverter 12V -> 5V benutzen (3 A)
Der ASIair hat 4 USB 2.0 Anschlüsse und fungiert so also als USB-Hub
ASIair unterstützt ASI-Kameras und viele gängige Montierungen.
Der ASIair wird mit der Montierung mit Hilfe eines mitgelieferten seriellen Kabels (Montierung) mit USB an der ASIair verbunden und dann kann man über die Funktion “Sky Safari Bridge” die Montierung per Sky Sapari Plus steuern
Als Guiding-Kamera dient z.B. ASI 120 Mini
Autoguiding (nur über ST4 ? – also Ersatz für PHD2 Guiding)
Steuerung der primären Kamera (am Teleskop) z.B. XYZ
Speicherung der Fotos auf SD-Karte max. 32 GB
WiFi/WLAN: Der ASIair spannt einen WLAN Access Point auf, über den sich ein Tablet mit dem ASIair verbinden kann. Auf dem Tablet läuft daan eine ASIair-App.
Plate Solving und SYNC zur Montierung (wird “Analysis” genannt)
Gehört zu: Lichtverschmutzung
Siehe auch: Liste meiner Geräte
Die Messung der Himmelshelligkeit kann mit einem Messgerät der kanadischen Firma Unihedron erfolgen. Dieses Gerät habe ich mir am 28.10.2018 von Teleskop-Express für EUR 156,40 kommen lassen. Es misst die Leuchtdichte des Himmels in der astronomischen Einheit Größenklassen/Quadratbogensekunden (mag/arcsec2). Die Skala ist umgekehrt, hohe Werte bedeuten einen dunklen Himmel. Folgende Werte geben einen ersten Anhalt für die Skala:
| 21.7 | natürlicher Himmelshintergrund, Milchstraße bis Horizont sichtbar, Wolken schwarz (Bortle=2) |
| 21.4 | Zodiakallicht (im Frühjahr abends, im Herbst morgens) gut sichtbar, Milchstraße, Wolken über Städten am Horizont hell (Bortle=3) |
| 20.5 | Milchstraße sichtbar mit geringem Kontrast, Wolken im Zenit hell (Bortle=4) |
| 19.5 | Milchstraße im Zenit schwach erkennbar (Bortle=5) |
| 18.5 | wenige Sterne, Himmel stark aufgehellt (Bortle=6) |
Jonas Schenker schreibt dazu ( http://www.extrasolar.ch/skyqualitymeter.html ):
| Der Sky Quality Meter misst die Helligkeit innerhalb eines Kegels (Öffnungswinkel 80 Grad) und berechnet daraus die mittlere spezifische Leuchtdichte Lv (in Magnituden pro Quadratbogensekunde). | ||
| Leuchtdichte Lv | Anzeige: | mag / (arcsec)2 |
| SI-Einheit: | cd / m2 = lm / m2 / sterad | |
| Umrechnung: | ||
| Wert in cd/m2 = 1.08 * 10^5 * 10^(-0.4*X) , mit X = Anzeigewert in mag / (arcsec)2 | ||
SQM Sky Quality Meter
Sky Safari ist eine Astro-Software (eine App) für Tablets oder SmartPhones. Wobei iOS und Android unterstützt werden.
Hersteller: Simulation Curriculum Corp.
Webseite: https://skysafariastronomy.com/
Das kostenlose SkySafari ist ein einfaches Planetariumsprogramm.
Es gibt viele kostenpflichtige Zusätze.
Das kostenpflichtige SkySafari Plus bietet folgende Zusätze:
Das kostenpflichtige SkySafari Pro bietet weitere Zusätze:
Gehört zu: Beobachtungsplätze
Siehe auch: Lichtverschmutzung
Namibia gehört zu den “Geheimtipps” der Astros, wenn es um richtig dunklen Himmel geht.
Die meisten meier Astro-Kollegen sind ja richtige “Profi-Spezialisten” und gehen in Namibia auf Tivoli.
Ich las zufälligerweise im April 2017 eine Anzeige der Astrofarm Kiripotib und bewarb mich dort als sog. Astrobetreuer.
Kiripotib vom 12. bis 18.9.2017
Kiripotib vom 4.6. bis 20.6.2018
Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Bildbearbeitung
Früher als man noch keine digtalen Kameras (Sensoren) hatte und nur den chemischen Film, war klar: man muss lange belichten.
Link: http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=237847
Die ersten Digitalkameras hatten als Sensor CCD-Chips – heute findert man immer mehr CMOS-Chips.
Ich bin durch Videos von Nico Carver auf Youtube darauf gekommen, mal etwas ausführlicher die Vorgehensweise (Workflow) bei meiner Astro-Fotografie zu beschreiben.
Hier behandele ich zuerst den Fall, dass eine Digitalkamera (One Shot Colour) fokal an einem Teleskop angebracht wurde und Fotos (keine Videos) geschossen werden sollen.
Wenn man die Geräte und den Plan zusammen hat und das Wetter mitspielt, geht es an das Fotografieren ansich, also das Aufnehmen eines Bildes (Image Capturing).
Dazu muss man das Beobachtungsobjekt richig ins Gesichtsfeld einstellen (Suchen, Framing), das Bild schön scharf stellen (Fokussieren) und dann belichten – aber mit welchen Einstellungen?
Als ISO-Zahl für die Empfindlichkeit verwende ich bei meiner Digitalkamera Canon EOS 600Da meist 800 ISO oder 1600 ISO.
Höheres ISO (Gain) rauscht mehr, also vielleicht mal ISO 400 probieren…
Kamerasensoren können “ISO-invariant” sein oder auch nicht.
Link: https://www.stephanwiesner.de/blog/iso-invarianz-iso-loser-sensor/
Die Blende heisst in der Astrofotografie “Öffnungsverhältnis” und ist durch das Gerät praktisch vorgegeben. Mein kleiner Refraktor Orion ED 80/600 hat immer 600/80 = 7,5 oder mit dem Flattener/Reducer 510/80 = 6,375 – sprich also f/7,5 bzw. f/6,375.
Prinzipiell gilt: Mit steigender Belichtungszeit sammelt man mehr Licht und das Nutzsignal hebt sich besser vom Hintergrund ab: sog. Signal-Noise-Ratio = SNR. Aber da kommen noch weitere Aspekte hinzu.
Mit steigender Belichtungszeit (ceteris paribus):
Maximale Belichtungszeit limitiert durch Himmelshelligkeit
Um die maximale Belichtungszeit zu finden, mache ich bei konstantem ISO eine kleine Serie von Aufnahmen mit zunehmender Belichtungszeit und schaue dann die Histogramme an. Je länger ich belichte, um so mehr rückt das Histogramm an den rechten Rand d.h. das Bild wird heller und heller. Ich muss eine Belichtungszeit finden, bei das das Histogramm nicht ganz am linken und auch nicht ganz am rechten Rand steht. Das hängt näturlich von der Himmelshelligkeit ab, also von der Lichtverschmutzung am Standort (natürlich fotografiere ich erst nach Ende der astronomischen Dämmerung und wenn der Mond nicht da ist).
Diese Ergebnise können je nach ISO-Einstellung der Digitalkamera leicht unterschiedlich sein oder auch nicht s.o. ” ISO-Invarianz”.
Maximale Belichtungszeit limitiert durch Nachführung
Ab welcher Belichtungszeit werden die Sterne nicht mehr punktförmig, sondern Striche?
Als Fausregel gilt: Max. Beliechtungszeit in Sekunden = 500 / Brennweite in Millimetern
Siehe dazu: Nachführung
Ein elektronischer Sensor erzeugt auch immer einen “Dunkelstrom” der sich als leichtes Rauschen im gesamten Hintergrund zeigt. Dieser ist abhängig von der Dauer der Belichtung und von der eingestellten Empfindlichkeit (ISO bzw. Gain).
Dieses Dunkelrauschen können wir komplett eliminieren, indem wir Dunkelbilder mit gleicher Belichtungszeit und gleicher Empfindlichkeit bei gleicher Temperatur aufnehmen und so ein Dunkelbild vom Nutzbild subtrahieren. Das funktioniert, weil dieses Dunkelrauschen komplett zufällig verteilt ist.
Ist das Beobachtungsobjekt scharfgestellt (Fokussieren) und schö in den gewünschten Ausschnitt eingestellt (Framing) wird man die eingentliche Fotoaufnahmen automatisiert durchfürhren wollen. Das geht beispielsweise so:
Gesetzt den Fall, ich wollte für ein Beobachtungsobjekt eine Gesamtbelichtungszeit von 60 Minuten bei ISO 800 erreichen, so kann ich das durch Stacking ja auf verschiedenem Weg erreichem. beispielsweise:
Was ist dann die richtige Wahl? Sicher muß ich berücksichtigen, was meine (oben ermittelte) maximale Belichtungszeit wegen Himmelshelligkeit ist.
Nun gibt es noch zwei Dinge zu berücksichtigen:
Das Ausleserauchen entseht bei jedem Einzelbild und soll proportional der Wurzel aus n, der Anzahl der Einzelbilder sein.
Link: http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=237847&whichpage=1#829591
Ist das Beobachtungsobjekt scharfgestellt (Fokussieren), schön in den gewünschten Ausschnitt eingestellt (Framing) und entschieden welche Aufnahmesequenz man machen möchte, dann wird man die eingentliche Fotoaufnahmen automatisiert durchführren wollen. Das geht beispielsweise so:
Sind die Aufnahmen im Kasten, beginnt die Bearbeitung im Computer:
Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: Kabelmanagement
Zu einem gewissen Zeitpunkt in der Entwicklung meiner Astro-Geräte kam bei mir der Wunsch hoch, das alles “Remote” steuern zu können.
Das ist allerdings kein “Muss”, sondern eine nette Bequemlichkeit.
Heutzutage (2019) wird oft angeboten, seine Montierung über WLAN oder ähnlich, also remote, zu steuern. Das ist aber weniger als die halbe Miete, denn ausser der Steuerung der Montierung (hauptsächlich Goto) habe ich ja noch eine DSLR, eine Autoguiding-Kamera und einen Motor-Fokusser – alles das will ja auch remote gesteuert werden…
Wir haben also 4 Datenverbindungen, die als USB realisert werden. Um diese mit einem Remote Computer zu steuern, gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten:
Lösungen der ersten Art “lokaler USB-Hub mit WLAN” (USB Server) sind heutzutage (2019) überall im Gespräch, denn soetwas ist ja eine schicke technische Architektur wo man “nur” die USB-Verbindungen über LAN zum Remote-Computer führt. Allerdings sind USB-Verbindungen zu Videoquellen besonders anspruchsvoll (das Gerät muss “isochronen” Datentransfer beherrschen).
Ich habe ausprobiert:
Solche Remote-USB hören sich zwar gut an, sind mir persönlich aber zu “wackelig”.
Lösungen der zweiten Art “Lokaler-Mini-Computer” sind zwar nicht so elegant, sind aber grundsolide. Auf dem lokalen Mini-Computer wird die ganze erforderliche Software installiert und dieser lokale Mini-Computer wird über TCP/IP von einem “Großen Bruder” ferngesteuert.
Eine solche Lösung ist dann “grundsolide”, wenn der lokale Mini-Computer unter Windows 10 läuft und alle erforderliche Astro-Software darauf vernünfig (lokal) läuft. Der Mini-Computer braucht vier USB-Anschlüsse und WLAN. Die Stromversorgung muss auch bedacht werden (220 Volt oder 12 Volt oder …).
Als lokalen Mini-Computer mit Windows 10 verwende ich einen bei mir noch vorhandenen etwas älteren Mini-Computer Zotac ZBOX Nano AD12 Plus (19 V, 3.42 A).
Heutzutage gibt es neuere Lösungen wie z.B. MSI Barebone ProBox23