Technische Ausrüstung zur Saison 2008/2009: Das Jahr 2008 wurde dominiert von der Beschaffung neuer Technik (Optik und Kamera) und den sich daraus ergebenden Folgen. Bisher war der Astronomiekurs fast vollständig auf die Instrumente des Kursleiters in einem Nachbarort angewiesen. Das hat sich 2008 geändert. Im Rahmen des Neubaus war auf dem Dach der Schule eine Fernrohrsäule vorgesehen, die aber leider nicht in der mit den Architekten besprochenen Form ausgeführt wurde. So gab es erhebliche Probleme für die Kursleiter, doch noch eine brauchbare Lösung zu finden. Das ist zumindest teilweise gelungen, und es steht jetzt besage Säule mit einem leistungsfähigen computergesteuerten Teleskop (25cm Öffnung) zur Verfügung. Schwierigkeiten gibt es noch bei der Anbindung an einen Computer im warmen Klasszimmer, bei der die für die Bautechnik Verantwortlichen immer neue Probleme (leider ohne die zugehörigen Lösungen) aufzeigen, aber auch diese Hindernisse werden wir durch Eigeninitiative gelegentlich noch aus dem Weg räumen. Für besondere Spitzenleistungen steht dem Kurs die Außenstelle nach wie vor zur Verfügung, deren Geräte ebenfalls stark verbessert wurden.

Was bringt eine größere Optik und bessere Kamera? Betrachten zunächst einmal das Auflösungsvermögen einer Optik: Dabei gilt die Regel, dass die Auflösung proportional mit dem Durchmesser der Optik ansteigt, und umgekehrt proportional mit steigender Wellenlänge des Lichts abnimmt. Geht man von einer mittleren Wellenlänge des sichtbaren Lichts aus so ist eine grobe Faustregel, dass ein Fernrohr mit 10cm Öffnung zwei Punkte gerade noch getrennt zeigt, wenn der Winkel zwischen den Lichtwegen zu den Punkten eine Bogensekunde (das ist der 3600ste Teil von einem Grad) nicht unterschreitet. Eine Optik mit dreifachem Durchmesser würde also das dreifache Auflösungsvermögen von ca. 0,33 Bogensekunden (0,33") haben. Da das Volumen von Bauteilen mit der dritten Potenz des linearen Durchmessers steigt, steigt das Gewicht entsprechend, und eine solche Optik würde 27mal mehr wiegen als das kleine Fernrohr mit 10cm Öffnung. Durch besondere konstruktive Maßnahmen kann dieser Gewichtsanstieg zwar gebremst werden, aber dennoch ist bei etwa 30cm Spiegeldurchmesser die Grenze für eine transportabel und noch bezahlbare Optik erreicht. Man muss dabei auch bedenken, dass die erforderliche Montierung sehr tragfähig sein muss, und hier ebenfalls eine sehr deutliche Grenze für den Normalverbraucher gesetzt ist. Den riesigen Unterschied zwischen zwei solchen Optiken sieht man im Bild ganz anschaulich, gegen die 30cm rechts wirkt die 10cm Optik links unten geradezu wie ein Spielzeug!

Es stellt sich nun die Frage, ob das (nur) dreifache Auflösungsvermögen den enormen technischen und finanziellen Aufwand und die enorm erschwerte Handhabung überhaupt lohnt. Betrachten wir mal als Beispiel den Mond, und stellen uns die kleinen Krater und Strukturen als Kästchen auf einem Millimeterpapier vor. Auf einer Fläche von 10cm Kantenlänge haben wir dann 100 Objekte der Ausdehnung 1 x 1cm, aber bereits 900 Objekte der Ausdehnung 1/3 x 1/3cm. Die dreifache Auflösung bringt also die neunfache Zahl von Objekten in die Reichweite des Beobachters! Damit werden auf dem Mond und in den Wolkenbändern der Planeten unzählige Strukturen sichtbar, die der kleineren Optik verborgen bleiben. Zusätzlich sammelt eine Optik mit dreifachem Durchmesser auch 9mal mehr Licht, was bei schwachen Objekten wie Galaxien und Planetaren Nebeln ein Beobachtung oft überhaupt erst möglich macht! Die Größe der Optik ist also von entscheidender Bedeutung, je größer desto besser! Für einen Amateur liegt die obere Grenze leider aus den zuvor beschriebenen Gründen bei ca. 30cm Öffnung. Der Nachteil einer größeren Öffnung ist allerdings eine etwas größere Anfälligkeit gegen Luftunruhe, aber hier sollte das Motto gelten: Lieber gelegentlich hervorragende Bilder sehen, als häufiger nur Mittelmaß!

Kamera: natürlich möchte man auch gerne die Beobachtungen mit Bildern dokumentieren. Will man bezüglich Kosten und technischem Aufwand in einem erträglichen Rahmen bleiben, und dennoch an Amateurmaßstäben gemessen hervorragende Leistungen abliefern, so bleibt nur die Fotografie von Mond, Sonne und Planeten unter Anwendung der Videotechnik. Dabei werden für andere Zwecke konstruierte Kameras für Astronomie "zweckentfremdet", aussagekräftige Untersuchungen über die Eignung der Geräte für Astrofotografie liegen natürlich unter diesen Umständen nicht vor. So gibt es Kameras, die das Signal bei der Übertragung in den Computer komprimieren, und dabei wertvolle Bildinformation verschenken. Andere Kameras haben eine schlechte Elektronik, die starkes Bildrauschen bewirkt, oder es gibt schlechte und lichtunempfindliche CCD-Chips, die kaum brauchbare Ergebnisse liefern. Für die Planetenfotografie benötigt man kleine Bildflächen mit relativ wenigen Pixeln, weil sonst riesige unnötige Datenmengen anfallen, für die Fotografie von Mond und Sonne sind hingegen große Chips mit vielen Pixeln gefragt, damit man ein Bild nicht aus unzähligen kleinen Teilen mühsam zusammensetzen muss. Die Kameras sollten auch im unsichtbaren Infrarot und Ultraviolett noch genügend empfindlich sein, um für spezielle Aufgaben mit Filterverwendungen gerüstet zu sein.

Wir haben daher die interessantesten Kameras einem ausführlichen Test unterzogen, der so aufwändig wurde, dass wir ihn in der Zeitschrift "Sterne und Weltraum" Heft 6/2008 auf über zehn Seiten veröffentlicht haben. Hätten wir zu Beginn des Tests gewusst welche Arbeit da auf uns zukommt, so würde es den Test sicher nicht geben! Am Ende hatten wir aber die richtige Lösung gefunden. Wir verwenden nun für Planeten zwei identische VGA-Kameras (Eine in Farbe, die Andere s/w), und eine s/w-Kamera mit großem Chip für den Mond und die Sonne. Eine unserer neuen "Imaging Source" Kameras ist im Bild oben rechts zusammen mit der früher verwendeten TouCam (Mitte) und unserer besonders lichtempfindlichen Watec - Kamera für Galaxien und Nebel abgebildet. Die neuen Kameras haben identische Gehäuse, und können so am Teleskop sekundenschnell ohne Verschiebung des Bildes und ohne Nachfokussieren ausgetauscht werden. Das ist sehr wichtig, wenn bei der Verwendung von Filtern (z.B. bei der Infrarotfotografie) farbige und s/w-Bilder kombiniert werden müssen. Nachdem es uns gelungen war neben den neuen Kameras auch ein sehr ordentliches Spiegelteleskop mit 30cm Öffnung zu erwerben, das bei ruhiger Luft tatsächlich nahezu die theoretisch maximale Leistung bringt, gelangen uns mit der nun sehr guten Ausrüstung 2008 hervorragende Bilder (fast alle Bilder an dieser Stelle stammen von der neuen Optik und Kamera). Unser Saturnbild wurde Ende 2008 noch mal neu überarbeitet, und ist jetzt sicher eines der besten Amateurbilder der Saison 2008. Auch auf ganz neuen Gebieten wie der Infrarotfotografie liegen erste Ergebnisse vor. Obwohl wir die Öffentlichkeit der Homepage absichtlich nicht gezielt gefördert haben, gab es im Jahr 2009 sicher über 10.000 Zugriffe, ein bemerkenswerter Erfolg, der sich allerdings angesichts der damit verbundenen Stressbelastung der Kursleiter nicht unbedingt wiederholen muss!

Im Bereich der astronomischen Forschung können wir nur die auch im letzten Jahr gemachte Feststellung wiederholen. Die dort erwähnten Fragen sind immer noch ungelöst und hochaktuell. Besonders die Frage nach der "Dunklen Energie" rückt immer mehr in den Vordergrund. Sie ist unserer (natürlich unmaßgeblichen) Meinung nach eventuell doch (wie auch Einstein sagte) "eine große Eselei", und eventuell auch ganz anders zu erklären. Berufenere Leute als wir haben sich darüber Gedanken gemacht, und erklären die scheinbar beobachtete beschleunigte Expansion des Universums nicht mit der extra dafür aus dem Hut gezauberten "Dunklen Energie", sondern auf ganz andere Weise. Die Frage nach anderen Planeten und nach Leben im All ist vielen Forschern besonders wichtig. Würde doch der Nachweis von nicht irdischem Leben unsere ganze Kultur und Religion auf den Kopf stellen! Es bleibt also spannend:

• Gibt es im Universum erdähnliche Planeten?

• Gibt es auf diesen Planeten Leben?

• Wie ist das Universum entstanden, und wie wird es vergehen?

• Was hat es mit der "Dunklen Energie" und der "Dunklen Materie" auf sich?

Im Bereich der Raumfahrt verliert man langsam den Überblick über die laufenden Missionen. Alleine die NASA listet Mitte November 2008 ganze 76 Unternehmungen auf, und es gibt ja auch noch andere Länder mit Raumfahrtmissionen. So kreist z.B. der indische Mondorbiter Chandrayaan um den Mond, und hat sogar am 14.10.08 einen mit einer Kamera bestückten Einschlagkörper auf den Mond fallen lassen, wobei hervorragende Bilder entstanden sind. Einige ganz wenige Missionen wollen wir hier kurz ansprechen, und falls möglich im Laufe des Jahres aktualisieren. Die Kometensonde Deep Impact fliegt in ihrer zweiten Mission dem Kometen Hartley 2 entgegen, sie wurde Ende September 2007 aus dem Schlafmodus geweckt, weil ein Vorbeiflug an der Erde im Dezember 2007 stattfand. Danach wurde sie erneut in den Schlafmodus versetzt, und soll erst Oktober 2010 beim Anflug auf den Kometen Hartley 2 geweckt werden. Die Sonde Cassini im Saturnsystem befindet sich noch immer bei bester Gesundheit und liefert eine Flut von Daten und Bildern. Um den Mars kreisen immer noch mehrere Orbiter, und die dort gelandeten Rover "Spirit" und "Opportunity" haben ihre geplante Lebensdauer bereits extrem überschritten, trotz einiger Probleme funktionieren sie immer noch. Der Mars Reconnaissance Orbiter  liefert hervorragende Bilder der Marsoberfläche, und wird das wohl auch 2009 noch machen. Anfang 2008 wurde die Staubwolken gerade abgehender Lawinen fotografiert! Die Venus-Sonde Venus Express hat auf der Venus die Existenz von Blitzen in der Atmosphäre nachgewiesen, was sehr interessant ist, da Blitze bisher nur in Verbindung mit Wasser bekannt waren. In den absolut trockenen Wolken der Venus könnte eventuell Schwefelsäure die Rolle des Wassers übernehmen. Die Sonde hat 2007 und 2008 die Atmosphäre der Venus gründlich untersucht. Man hat interessanterweise auch von der Venus aus die Atmosphäre der Erde(!) untersucht, und tatsächlich eindeutig Elemente festgestellt, die Leben auf der Erde verraten. Das ist wichtig für die zukünftige Suche nach Leben auf Exoplaneten, wenn erst einmal die erforderlichen Instrumente bereitstehen.

Die Pluto-Sonde New Horizons hat bereits am 28.02.07 Jupiter passiert, und ist weiter auf dem Weg zu den entfernten Außenposten unseres Sonnensystems. September 2007 gab es eine Kurskorrektur, die Sonde wird nun nach und nach in immer längere Schlafphasen versetzt, der Weg zum Pluto ist noch lang. Hoffentlich kommt sie dort trotz einiger Fehlfunktionen der Bordcomputer gut an. Die Sonde Messenger hatte am 06.10.08 ihren zweiten erfolgreichen Vorbeiflug an Merkur, in dessen Umlaufbahn sie  Anfang 2011 eintreten soll. Auf dem Mars ist am 26. Mai 2008 der Phoenix-Lander weich gelandet, und konnte leider nur mit einigen Schwierigkeiten kämpfend seine Messungen durchführen. Temperaturen bis -100 Grad machten der Sonde das Leben schwer, die Batterien froren ein, am 02.11.08 gab es das letzte Signal. Die Amerikaner planen weiter eine Rückkehr zum Mond, und wollen den zunächst noch für 2008 geplanten Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) nun am 24. April 2009 starten, Ende 2008 befindet er sich im Vakuum-Test. Der Ausbau der (wohl wenig sinnvollen) ISS schreitet fort, das Europäische Raumlabor Columbus wurde Anfang 2008 erfolgreich angekoppelt.  Das alternde Hubble-Teleskop zeigte am 27. September 2008 Probleme mit der Elektronik, um diese zunächst zu klären, wurde die Wartungsmission (eine gefährliche Angelegenheit, in der Umlaufbahn des Hubble ist eine Rettungsmission für die Shuttle-Crew nicht möglich) auf Anfang 2009 verschoben. Eventuell hat Hubble übrigens den Wettlauf um die direkte Fotografie eines Exoplaneten gewonnen, eine entsprechende Veröffentlichung basiert auf Aufnahmen aus den Jahren 2004 und 2006. Das Bild rechts oben (NASA) zeigt, wie sich ein Künstler den Planeten in der Staubscheibe um seine Sonne vorstellt. Auch für die Europäer wird es ernst: Der Start des bisher größte Weltraumteleskop "Herschel" wurde auf Anfang 2009 verschoben, das primär zur Beobachtung im Infrarot-Licht geeignet Teleskop soll, um Störungen durch Erde und Mond zu vermeiden, im Lagrange-Punkt L2 positioniert werden. Mit Detektoren, die fast auf den Absoluten Nullpunkt abgekühlt werden müssen, wird das Gerät Auskunft über die erste Phase der Entstehung unseres Universums geben, geplant ist eine Missionsdauer von 3 Jahren.

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Finsternisse 2009

Oppositionen von Jupiter und Saturn