Astronomie

Astro-Notizen

Astronomie: Der Null-Meridian (Greenwich)

dkracht

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

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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.

Astronomie: Erdschattenbogen

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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

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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

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

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Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Plate Solving, APT

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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.

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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

Astronomie – Computer: ASIair

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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.

  • Celestron StarSense
  • Prima Luce Eagle (mit Windows 10 Pro)

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)

 

 

 

 

 

 

 

 

Astronomie: SQM Sky Quality Meter

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Gehört zu: Lichtverschmutzung
Siehe auch: Liste meiner Geräte

Messung der Himmelshelligkeit

Messung der Himmelshelligkeit mit dem “Sky Qualtity Meter” von Unihedron

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_kl.jpg

SQM Sky Quality Meter

Astronomie Software: Sky Safari

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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/

Android-Versionen

  • Sky Safari 6 Basic   “Astronomy App”    kostenlos
  • Sky Safari 6 Plus    7,49 Euro
  • Sky Safari 6 Pro    27,99 Euro

Was leistet SkySafari?

Das kostenlose SkySafari ist ein einfaches Planetariumsprogramm.
Es gibt viele kostenpflichtige Zusätze.

Das kostenpflichtige SkySafari Plus bietet folgende Zusätze:

  • Mehr Objekte: 2,5 Mio Sterne, 31000 DSOs etc.
  • Himmelsansichten von ausserhalb der Erde
  • Telscope Control über WiFi – Benötigt die kostenpflichtigen Zusatzprodukte SkyFi  (199 USD, Serial to WiFi Adapter) oder SkyWire (iOS only)

    • Evtl. geht es auch über die “Skysafari Bridge”, die in ASIair enthalten sein soll
  • Observing Lists

Das kostenpflichtige SkySafari Pro bietet weitere Zusätze:

  • Mehr Objekte: 25 Mio Sterne, 750000 Galxien etc.
  • Encyclopedic  descriptions and images

 

Astronomie: Namibia

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Gehört zu: Beobachtungsplätze
Siehe auch: Lichtverschmutzung

Namibia für Astros

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.

Namibia 2017

Kiripotib vom 12. bis 18.9.2017

Namibia 2018

Kiripotib vom 4.6. bis 20.6.2018