Mond und Venus

Am Abend des 3. Dezember 2016 standen Mond und Venus relativ dicht übereinander am Südwesthimmel. Etwas weiter östlich ließ sich später auch noch Mars blicken – allerdings nicht auf diesem Foto ;-)

2016-12-03

Merkur am 30. Dezember 2015

Merkur ist einer der Planeten, die sich nicht allzu leicht beobachten lassen. Seine Nähe zur Sonne führt dazu, dass man ihn nur kurz vor Sonnenaufgang oder kurz nach Sonnenuntergang erspähen kann.

Rund 20 Jahre nachdem ich Merkur bereits einmal bewusst gesucht und gefunden habe, nutzte ich das gestrige gute Wetter, um ihn erneut zu finden. Es dauerte ca. eine dreiviertel Stunde nach Sonnenuntergang, bis er sich für das bloße Auge erkennbar zeigte. Das Frieren im eiskalten Ostwind hatte sich also gelohnt :-)

Merkur am 2015-12-30, 16:56 CET, ca. 4° über dem Horizont
Merkur am 2015-12-30, 16:56 CET, ca. 4° über dem Horizont; horizontal bei ca. 2/3 der Bildbreite, vertikal mittig, Bild in Originalgröße

Celestron Advanced VX Stromverbrauch / Power Consumption

Zur Bemessung der Kapazität meines Selbstbau-Power-Tanks für die Teleskop-Montierung Celestron Advanced VX (Celestron AVX) benötigte ich Informationen über den Stromaufnahme. Es war mir nicht möglich, diese Daten irgendwo aufzutreiben. Weder das Handbuch noch eine Suche im Web half weiter.

Lediglich die Angabe, dass die Spannungsversorgung bei 12 Volt einen Spitzenstrom von 3,5 Ampere liefern können muss, war der Dokumentation zu entlocken.

Es blieb also nichts weiter übrig, als selbst zu messen. Da diese Angaben für den einen oder anderen vielleicht nützlich sein können, gibt es sie hier zum Abschreiben:

Celestron AVX (Celestron Advanced VX) Stromaufnahme:

Modus Stromaufnahme / Current
Nachführung in Rektaszension, siderische Geschwindigkeit ~0,25 A
Ziel anfahren mit einer Achse in voller Geschwindigkeit (9x) ~0,5 A
Ziel anfahren mit beiden Achsen in voller Geschwindigkeit (9x) ~1,0 A

Die Jahreszeit für Astrofotos ist da!

Die Tage werden wieder merklich kürzer und ich kann mich langsam wieder motivieren, das ganze Astronomie-Geraffel hin und wieder runter in den Garten zu schleppen. Ich habe gestern Abend meine Astro-Saison offiziell eröffnet und gleich zwei Fotos geschossen.

Als Subjekt war eigentlich die Andromeda-Galaxie Messier 31 vorgesehen. Diese steht zur Zeit schön weit hoch am Abendhimmel und ist damit das perfekte Ziel für Astrofotos. Leider stand eine große Birke im Garten mit ihrer Baumkrone genau im Weg – ich hatte keinen direkten Blick auf M 31.

Als Alternative hatte ich den Nordamerika-Nebel NGC 7000 und den Ringnebel Messier 57 auf der Liste. Von beiden konnte ich ein paar Aufnahmen anfertigen. Ich habe diesmal statt der sieben Jahre alten Nikon D300 meine Olympus E-P5 (Baujahr 2013) benutzt und bin durchaus zufrieden mit den Ergebnissen. Die sehr starke Lichtverschmutzung der Großstadt und eine fehlende Korrektur der Nachführung begrenzen die Belichtungszeiten auf unter eine Minute.

Ringnebel, Messier 57

Olympus E-P5, D=70 mm, f/6.7, 13x50 s, ISO 3200 (2015-11-03, 19:30 UTC)
Olympus E-P5, D=70 mm, f/6.7, 13×50 s, ISO 3200 (2015-11-03, 19:30 UTC)

Nordamerika-Nebel, NGC 7000

Olympus E-P5, D=70 mm, f/6.7, 31x50 s, ISO 3200 (2015-11-03, 19:00 UTC)
Olympus E-P5, D=70 mm, f/6.7, 31×50 s, ISO 3200 (2015-11-03, 19:00 UTC)

Mit Teleskop ist alles besser

Nachdem ich mir mit einer parallaktischen Montierung das wichtigste Equipment für die Deep Sky-Astrofotografie zugelegt hatte, war es schon möglich das eine oder andere Objekt ganz ordentlich abzulichten. Mal abgesehen von dem nervigen Bug, den das Nikkor 70-200 f/2.8 mit sich brachte und welcher dafür sorgte, dass sich der Fokus öfter mal von alleine verstellte.

Ein normales Objektiv hat noch einen kleinen Nachteil: es kann nicht für visuelle Beobachtungen eingesetzt werden, sondern taugt nur zur Fotografie. Der Entschluss, ein richtiges Teleskop zu kaufen fiel also nicht schwer. Es sollte fotografisch taugen aber auch für die eine oder andere visuelle Beobachtung geeignet sein. Es sollte nicht zu groß sein (besser: es sollte klein sein), da ich es oft transportieren muss. Es sollte eine nicht zu lange Brennweite haben, so dass ein großes Bildfeld zur Verfügung steht und außerdem beim Fotografieren vorerst auf ein Guiding verzichtet werden kann – zumindest bei Belichtungszeiten von ein bis zwei Minuten.

Etwas Recherche führte mich dann zu einem ED-Refraktor mit eingebautem Bildfeldebner welcher bei 70 mm Öffnung eine Brennweite von 474 mm (f/6,7) besitzt.

Celestron Advanced VX + Imaging Star 70 mm f/6,7
Celestron Advanced VX + Imaging Star 70 mm f/6,7

Die visuelle Beobachtung mit dem kleinen Fernrohr macht selbst im hellen Berliner Stadthimmel Spaß, wenn auch die nebligen Objekte (Galaxien, Nebel aller Art) in fast allen Fällen ausscheiden. Der Nachthimmel hält davon abgesehen aber immer noch eine Menge wirklich toller Sachen zum Beobachten bereit. Zur Zeit ist Jupiter gut zu beobachten, mit dem kleinen Refraktor kann man schon wunderbar die Streifen auf Jupiters Atmosphäre erkennen und natürlich lassen sich auch die Galileischen Monde erblicken.

Auch diverse Sternhaufen sind sehr dankbare Objekte für solch ein kleines Teleskop. Seien es die nadelfeinen Sterne des offenen Sternhaufens Messier 35, die im Weitwinkelokular glitzern oder der bekannte Kugelsternhaufen Messier 13, welchen man sehr gut als kreisrunden nebligen Fleck erkennen kann.

Nikon D300, D=70 mm, f/6.7, 33x60 s, ISO 1600 (2015-03-23)
Messier 35, Nikon D300, D=70 mm, f/6.7, 33×60 s, ISO 1600 (2015-03-23)

Der andere Vorteil des Teleskops zeigt sich im fotografischen Einsatz. Anders als bei einem normalen Teleobjektiv sitzt die Kamara hier an einem fein untersetzten Auszug. Damit gelingt das Fokussieren ziemlich gut. Setzt man als Hilfsmittel beim Scharfstellen z. B. eine Bahtinov-Maske ein, kann man die Kamera kinderleicht exakt auf den Punkt in den Fokus bringen. Die Fokuslage lässt sich außerdem auch fixieren, so dass sie sich nicht mehr von allein verstellen kann.

Wenn die parallaktische Montierung gut eingestellt ist sind bei den knapp 500 mm Brennweite durchaus Aufnahmen von zwei Minuten machbar ohne dass ein Guiding notwendig ist. Für das folgende Foto von Messier 81 und Messier 82 („Bode-Nebel“) habe ich 32 Aufnahmen à 120 Sekunden benutzt. Insgesamt hatte ich 40 Aufnahmen gemacht, davon waren 8 Ausschuss durch Verwackelung oder ungleichmäßige Nachführung der Montierung. Mit dem Ergebnis bin ich sehr zufrieden – immerhin eines meiner ersten Deep-Sky-Bilder überhaupt.

Nikon D300, D=70 mm, f/6.7, 32x120 s, ISO 1600 (2015-02-28, 20:00 UTC)
Bode-Nebel (M81, M82), Nikon D300, D=70 mm, f/6.7, 32×120 s, ISO 1600 (2015-02-28, 20:00 UTC)

Das einzige Problem welches noch nocht gelöst ist, ist das durchgehend schlechte Wetter hier, welches die Anzahl der Beobachtungsabende in den letzten Wochen an einer Hand abzählbar machte :-(

Astrofotografie – der Kampf gegen die Erdrotation

Nach dem ich zuletzt an die ersten Grenzen der Astrofotografie gestoßen bin – nämlich die fehlende Nachführung zur Kompensation der Erdrotation – war es an der Zeit für Abhilfe zu sorgen.

Anfangs stand die Idee einen kleinen dedizierten Tracker für Kameras zu kaufen. Dieser Plan wurde schnell verworfen, denn diese Geräte sind entweder nicht in der Lage, eine DSLR samt schwerem Teleobjektiv (Nikon 70-200 f/2.8) ordentlich zu tragen oder sind mit dem erforderlichen Zubehör mindestens genauso teuer wie eine echte Montierung (z. B. AstroTrac). Nach etwas Recherche fiel die Entscheidung dann auf eine echte parallaktische/äquatoriale Montierung: die Celestron Advanced VX. Die Advanced VX ist für den Einsteiger sicher nicht billig, bietet aber ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und dürfte durchaus in der Lage sein, einige Jahre lang als Arbeitspferd für meine astrofotografischen Versuche zu dienen.

Außer der Montierung benötigt man für die Astrofotografie noch etwas Kleinzeug, z. B. die Stromversorgung und eine Prismenschiene um die Kamera und Objektiv auf der Montierung zu befestigen. Die Stromversorgung wird von einem kleinen Blei-Vlies-Akku (12 V, 10 Ah) bereitgestellt. Außerdem bietet es sich an, einen programmierbaren Fernauslöser für die Kamera anzuschaffen, der es ermöglicht, Serienaufnahmen definierbarer Belichtungszeit und Anzahl zu erstellen.

Mit diesem Setup (Nikon D300 DSLR + Nikkor 70-200 f/2.8 + Celestron AVX) ist es schon möglich, das eine oder andere Deep Sky-Bild direkt aus einem Großstadt-Hinterhof aufzunehmen:

Messier 45 - Plejaden, Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 30 s, ISO 1600
Messier 45 – Plejaden, Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 30 s, ISO 1600
Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 45 s, ISO 1600
Messier 38 – Starfish Cluster, Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 45 s, ISO 1600
Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 60 s, ISO 1600 (2015-02-20, 19:15 UTC)
Comet C/2014 Q2 Lovejoy, Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 60 s, ISO 1600 (2015-02-20, 19:15 UTC) Foto bei Astrobin

Beim Fotografieren mit dem Nikkor 70-200 mm-Teleobjektiv kam es immer wieder zu dem Problem, dass sich der mühsam eingestellte Fokus nach dem Anfahren der Zielregion am Himmel verstellt hatte. Das Fixieren einer einmal gefundenen Fokuslage ist nicht möglich, da das Objektiv eine Innenfokussierung hat, welche mechanisch nicht 1:1 an den Einstellring gekoppelt ist. Dies führt dazu, dass viele Bilder unfokussiert und damit de facto unbrauchbar sind, siehe z. B. das folgende Bild von Messier 81 und Messier 82. Trotz der sonst über alle Zweifel erhabenen optischen Qualität des Nikkors, ist es somit leider kaum für die Astrofotografie brauchbar (zumindest meins).

Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 60 s, ISO 1600 (2015-02-20, 19:15 UTC)
Messier 81 und 82 – Bode-Nebel, Nikon D300, Nikkor 70-200/2.8, 200 mm, f/3.2, 60 s, ISO 1600 (2015-02-20, 19:15 UTC)

Mit passendem Fokus ist es jetzt aber zumindest möglich deutlich länger zu belichten – sofern die Montierung gut auf den Himmelspol ausgerichtet ist, sind ohne weiteren Eingriff Belichtungszeiten von locker zwei Minuten möglich, ohne dass die Sterne zu Strichen verzerrt werden. In der Großstadt stößt man damit direkt an die nächste Grenze: die Lichtverschmutzung, die dafür sorgt, dass der Himmelshintergrund schon bei Belichtungszeiten im Bereich einer Minute die Pixel des Sensors nahezu sättigt. Mit einer Minute Belichtungszeit kann man aber leider meist nicht die schwachen aber wichtigen Details der Deep Sky-Objekte abbilden.

Aber auch dafür gibt es Abhilfe, dazu bald mehr.

Balkon-Astrofotografie – die ersten Grenzen

Nachdem ich mich jetzt eine Weile theoretisch mit dem Thema Astrofotografie auseinandergesetzt habe, zeigten mir zuletzt meine wenigen praktischen Versuche den spätabendlichen Himmel vom Balkon aus zu fotografieren recht schnell die Grenzen des Machbaren.

Zunächst möchte man für fast alle Objekte außer Mond und Planeten möglichst lange Belichtungszeiten erreichen um möglichst viele der sehr spärlich ankommenden Photonen auf dem Bildsensor zu sammeln. Der helle Himmel in der Stadt ist hier schonmal der erste limitierende Faktor, dieser flutet ab einer bestimmten Belichtungszeit den CCD-Sensor der Kamera mit orangem Licht und überstrahlt damit die eigentlichen Signale.

Dieses Limit zu erreichen ist zunächst aber gar nicht möglich, da sich ein anderes Problem viel gravierender bemerkbar macht: die Erdrotation. Die Sterne gehen – genau wie die Sonne – im Osten auf und im Westen wieder unter, ziehen also gleichmäßig ihre Bahnen über den Himmel. Mit einem 200 mm-Teleobjektiv erreicht man bei rund zwei Sekunden Belichtungszeit bereits den Punkt, an dem die Spuren der Sterne sichtbar werden.

Der nächste logische Schritt ist also die Anschaffung einer parallaktischen/äquatorialen Montierung, welche die Kamera der scheinbaren Himmelsbewegung nachführt. Je nach Fertigungsqualität der Montierung sollten ohne weitere Korrekturen („Guiding“) mit 200 mm Brennweite Belichtungszeiten von 60 bis 120 Sekunden problemlos nachgeführt werden können. Die so gewonnenen Bilder sollten dann deutlich mehr Informationen enthalten und nur durch den hellen, lichtverschmutzten Himmel der Stadt in der Aufnahmelänge limitiert sein.

Hier sind mal zwei Bilder, die ohne Nachführung angefertigt wurden, einmal mit zwei Sekunden und einmal mit drei Sekunden Belichtungszeit. Diese sind bereits aus mehreren Einzelaufnahmen zusammengeführt, um das Rauschen etwas zu mindern.

Im nächsten Artikel werde ich die ersten nachgeführten Bilder zeigen – zwischenzeitlich habe ich mir nämlich eine anständige Montierung zugelegt.

Messier M 37 und β Tau. Nikon D300 mit Nikon 70-200/2.8; 135 mm, f/2.8, 3 s, ISO 1600
Astrofotografie vom Großstadt-Balkon: Messier M 37 und β Tau. Nikon D300 mit Nikon 70-200/2.8; 135 mm, f/2.8, 3 s, ISO 1600
Gürtel des Orion; Nikon D300 mit Nikon 70-200/2.8; 200 mm, f/2.8, 2 s, ISO 1600
Astrofotografie vom Großstadt-Balkon: Gürtel des Orion; Nikon D300 mit Nikon 70-200/2.8; 200 mm, f/2.8, 2 s, ISO 1600

Kurz vor Vollmond (mit Überraschungsgast Jupiter)

Kurz bevor der Schnee kam, konnte ich gestern Abend noch eine kurze Wolkenlücke dazu nutzen, ein Foto vom Mond zu machen.

In Ermangelung eines Telekops mit ordentlicher Brennweite musste das Nikon 70-200 ƒ/2,8 mit einem 1,7fach Telekonverter (alles was ich an Brennweite zusammenkratzen konnte) an der Nikon D300 reichen. Der Autofokus funktioniert bei Vollmond überhaupt nicht und auch der Live-View-Modus der D300 kommt mit der Mondhelligkeit nicht zurecht, so dass ich ohne weitere Hilfsmittel nur mit Blick durch den Sucher scharfstellen musste. Das klappte dann doch erstaunlich gut – zumindest besser als ich es erwartet hatte. Ausgelöst wurde mit Kabel-Fernauslöser sowie mit aktivierter Spiegel-Vorauslösung.

Die Mondphase war kurz vor Vollmond (98,7 %) was gerade noch so ausreichte um ein paar Schatten am Terminator zu erkennen.

Mond am 2015-02-02 gegen 21:21 Uhr CET, Nikon 70-200 ƒ/2,8 + 1,7fach Telekonverter an Nikon D300, ISO 200, 1/320 Sekunde, ƒ/8
Mond am 2015-02-02 gegen 21:21 Uhr CET, Nikon 70-200 ƒ/2,8 + 1,7fach Telekonverter an Nikon D300, ISO 200, 1/320 Sekunde, ƒ/8 (Originaldatei)

Nach dem Mond habe ich spaßeshalber noch zwei, drei Bilder vom in der Nähe stehenden Jupiter gemacht, wissend, dass die Fotos vermutlich direkt in den Mülleimer wandern würden. Erstaunlicherweise ist tatsächlich die Planetenscheibe samt einem (bei viel Fantasie auch zwei) Wolkenstreifen erkennbar.

Jupiter am 2015-02-02 gegen 21:23 Uhr CET, Nikon 70-200 ƒ/2,8 + 1,7fach Telekonverter an Nikon D300, ISO 200, 1/125 Sekunde, ƒ/6,3
Jupiter am 2015-02-02 gegen 21:23 Uhr CET, Nikon 70-200 ƒ/2,8 + 1,7fach Telekonverter an Nikon D300, ISO 200, 1/125 Sekunde, ƒ/6,3, 2fach vergrößert (Originaldatei)

Astrofotografie vom Balkon: Plejaden und Komet Lovejoy

Eben habe ich nach langer Zeit mal wieder einen klaren Nachthimmel sehen – und fotografieren können. Zwar nur vom Balkon (schlecht), nicht nachgeführt (schlechter), in Berlin (noch viel schlechter) und ohne große Vorbereitung. Stativ aufgestellt, die kleine Olympus rauf, die Blende vom 17 mm-Objektiv aufgemacht und wieder eine halbe Blendenstufe zu auf f/2, Empfindlichkeit auf ISO 1600 eingestellt sowie drei Sekunden Belichtungszeit vorgewählt. Ausgelöst ohne Vorauslösung. Das Ergebnis ist durchaus in Ordnung.

Hauptziel war M45 – der Sternhaufen der Plejaden, dank des großen Blickwinkels ist aber noch eine Menge mehr zu erkennen. Markant sind die Hyaden mit dem rötlichen Aldebaran (ɑ Leo) im mittig im unteren Bildteil zu sehen. Oben links ist Capella (ɑ Aur) deutlich zu erkennen – zusammen mit Aldebaran kann man also immerhin schon ein Drittel des Wintersechsecks ausmachen :-)

Vergrößert man das Bild kann man den einen oder anderen offenen Sternhaufen aus dem Messier-Katalog erkennen, M36, M37 und M38 im Sternibild Fuhrmann seien exemplarisch genannt.

Als besonderer Bonus ist auf dem Bild der Komet C/2014 Q2 (Lovejoy) zu sehen – das habe ich selbst erst am Rechner bemerkt. Die grünlich-blaue Farbe des Objekts machte mich stutzig – nach einem kurzen Blick in Stellarium stellte sich dann raus, dass zufällig eben der Komet mit auf dem Bild zu sehen ist.

Ein erneutes Foto ließ sich dann nicht mehr anfertigen, da mittlerweile der Himmel bewölkt war :-(

Foto mit Anmerkungen
Foto mit Anmerkungen; verlinkt ist das Bild in Originalgröße