nicht sehr spannend...
Englische Sprache
Das Übliche....
Deutsche Sprache
Ist das möglich?
Christian Wellmann
SEB wieder da!
Finsternisse 2011
Genauere Information zu den
Finsternissen:
Partielle Finsternis der Sonne vom
4. Januar: Diese Finsternis findet in den Morgenstunden des 04.01
statt. Sie beginnt um 07.40 MEZ in der algerischen Sahara, in Deutschland ist
das noch kurz vor Sonnenaufgang. In der maximalen Phase sind 82 Prozent der
Sonnenscheibe verdeckt. In München geht die Sonne bereits leicht verfinstert um
etwa 8:03 MEZ auf, erreicht ihre maximale Phase etwa um 9:18 MEZ, und ist um
10:45 MEZ beendet. Die Finsternis endet global gesehen um 12:01 MEZ in
Zentralasien. Die maximal 82 Prozent Bedeckung werden weit im Norden Europas
erreicht, in München müssen wir uns mit etwas mehr als 68 Prozent begnügen. In
Ermangelung einer besseren Finsternis sollte man ruhig mal früh aufstehen, einen
Platz suchen bei dem der Horizont im Osten fei sichtbar ist, und der Dinge
harren, die da kommen sollen. Wenn es dann wie üblich bewölkt ist, hat man
wenigstens einen gesunden Spaziergang gemacht.
Partielle Finsternis der Sonne vom
1/2. Juni: Diese Finsternis beginnt in den Abendstunden des 1. Juni,
und endet kurz nach Mitternacht zu Beginn des 2. Juni. Genaue Daten: Beginn
20:25 MEZ östlich von Asien, Maximum um 22:16 MEZ am Polarkreis südlich der
Halbinsel Kanin, Ende um 0:07 MEZ im Nordatlantik vor Kanada. Im Maximum wird
der 0,6te Teil des Sonnendurchmessers bedeckt. Diejenigen von uns, die sich
gerade mal wieder am nördlichen Polarkreis aufhalten, können ja mal einen Blick
riskieren.
Partielle Finsternis der Sonne vom
1. Juli: Diese Finsternis beginnt um 8:45 MEZ, erreicht die maximale
Phase um 9:38 MEZ, und endet 10:23 MEZ. Die ganze Finsternis verläuft in einem
Bereich im nördlichen Eismeer, und es werden maximal stolze 1 Prozent(!) des
Sonnendurchmessers verdeckt. also unbedingt rechtzeitig auf einem Eisbrecher
anheuern, und dann aufpassen, dass man die sensationellen 1% nicht am Ende noch
übersieht.....
Partielle Finsternis der Sonne vom
25. November: Diese Finsternis beginnt um 5:23 MEZ, erreicht die
maximale Phase um 7:20 MEZ, und endet 9:17 MEZ. Immerhin werden in der maximalen
Phase über 90 Prozent des Sonnendurchmessers bedeckt. Das Ganze spielt sich
dieses Mal im Bereich der Antarktis ab, die restlichen Eisbären und Pinguine die
die Klimaerwärmung noch übrig gelassen hat, dürfen sich freuen.
Nachtrag: Das Wetter hat wenigstens teilweise mitgespielt, und so konnten trotz
Wolken einige Fotos geschossen werden. Verwendet wurde dieses Mal kein großes
Teleskop, sondern eine einfache Digitalkamera. Eins der gewonnenen Bildchen ist
links eingefügt.
Totale Finsternis des Mondes am 10. Dezember: Sie beginnt um 12:32 MEZ mit den
Eintritt des Mondes in den Halbschatten, wovon wenig zu sehen ist. Interessant
wird es ab 13:45 MEZ beim Eintritt des Mondes in den Kernschatten der Erde. Die totale Finsternis beginnt um
15:06 MEZ und dauert bis 15:58 MEZ. Um 17:18 MEZ tritt der Mond aus dem Kernschatten,
und um 18:32 aus dem Halbschatten, und das Spektakel ist endgültig vorbei. In
München können wir die Finsternis ab Mondaufgang um 16:18 MEZ beobachten, das
ist 20 Minuten nach dem Ende der totalen Phase. Viel zu sehen gibt es also
wirklich nicht, und daher stören uns auch die Wolken nicht, die wie üblich bei
solchen Ereignissen den Himmel boshafter Weise bedecken werden.
Oppositionen von Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto
Oppositionen sind für die Beobachtung der Planeten
interessant, weil der Abstand von der Erde dann am geringsten ist, und der
Planet um Mitternacht die höchste Position der Nacht am Himmel erreicht. Je
höher der Planet am Himmel steht, desto geringer ist der Einfluss der Luftunruhe
auf das Bild des Teleskops. Deshalb sind die Oppositionen am besten, bei denen
der Planet eine große Höhe über dem Horizont erreicht, und zusätzlich der
Erde besonders nahe kommt. Das Bild links zeigt den Jupiter in der Opposition
2010 mit zwei seiner Monde. Deutlich erkennt man das völlig entfärbte südliche
äquatoriale Wolkenband SEB mit dem frei in der hellen Planetenoberfläche
stehenden großen roten Fleck GRF. Auf das Bild klicken liefert eine große
Version.
Jupiteropposition 29.10.2011:
Besonders interessant wäre die Beobachtung von Jupiter,
weil das Wolkenband SEB im Jahr 2010 fast völlig verschwunden war, und der
berühmte große rote Fleck GRF frei vor der hellen Planetenoberfläche stand. Ende
2010 gab es allerdings erste Anzeichen dafür, dass das Wolkenband wieder
sichtbar wird. Auch
steht der Planet bei der Opposition in München mit 54° wieder recht hoch am Himmel,
deutlich besser als 2010. Der Äquatordurchmesser ereicht zwei Tage vor der
Opposition bei einer Entfernung von
3,97 AE beziehungsweise 594
Millionen Kilometern 49,7", der Durchmesser über die Pole beträgt wegen der
starken Abplattung des Jupiters nur 46,4". Im Jahre 2008 hatten wir nur mit
raffinierten Tricks (Infrarot-Fotografie) einen
Achtungserfolg
bei der Jupiterfotografie erzielen können, 2009 haben wir es erst garnicht
versucht. 2010 haben wir wieder angefangen, und unsere bisher besten Bilder
machen können. Die Bilder von
Jupiteroppositionen gibt es
hier. Die Tabelle zeigt, dass sich die Horizonthöhe von Jupiter bei den
kommenden Oppositionen nochmals deutlich verbessert, damit ist Jupiter der
einzige Planet, der in den kommenden Jahren besonders gut von Deutschland aus
beobachtbar ist.
Daten von Jupiteroppositionen für einen halben
Jupiterumlauf für Breite 48° (München)
Datum
der Opposition
05.06.2007
09.07.2008
14.08.2009
21.09.2010
29.10.2011
03.12.2012
05.01.2014
06.02.2015
Größe in
Bogensekunden 45,8 47,2 48,9 49,8 49,4 48,2 46,6 45,1
Grad über
dem Horizont 20 19 27 40 54 63 65 58
Entfernung in
Erdbahnradien 4,30 4,16 4,03 3,95 3,97 4,07 4,21 4,35
Jede zweite(!)
Saturnoppositionen für einen halben Saturnumlauf für Breite 48°
(München)
Datum
der Opposition
31.12.2003
27.01.06
24.02.08
22.03.2010
15.04.2012
10.05.2014
03.06.2016
27.06.2018
Größe in
Bogensekunden 20,5 20,4 20 19,5 19,0 18,6 18,4 18,3
Grad über
dem Horizont 64 61 53 44 34 27 21 20
Entfernung in
Erdbahnradien 8,05 8,08 8,29 8,50 8,72 8,90 9,01 9,05
Oppositionen mit extremen Werten für die Horizonthöhe
sind oben rot markiert
Saturnopposition 04.04.2011:
Die maximale Höhe des Saturn über dem Horizont beträgt in München ca. 39 Grad,
also schon 5 Grad weniger als letztes Jahr, was
bezüglich Luftunruhe ein noch brauchbarer aber keinesfalls exzellenter Wert
ist. Im Kommenden Jahr werden es noch mal 5 Grad weniger, wie man in obiger
Tabelle für 2012 entnehmen kann. Der Durchmesser des Saturns (ohne Ring) beträgt dann am Äquator 19,3 und am
Pol 17,3
Winkelsekunden. Die verschiedenen Durchmesser ergeben sich, weil
Saturn wegen seiner schnellen Rotation
um11% abgeplattet ist. Die Entfernung von der Erde beläuft sich auf etwa
8,61 AE (AE = mittlerer Erdbahnradius) entsprechend 1289 Millionen Kilometer. Die Ringe des Saturn sind um
27° gegen die Bahnebene
geneigt, und weil Saturn wie ein Kreisel seine Drehachse im Raum beibehält,
sieht man die Ringe während seines über 29 Jahre dauernden Umlaufs um die Sonne
zweimal voll "aufgekappt" unter 27°, und zweimal exakt von der Seite unter 0°.
Bei der Opposition 2011 ist der Ring nur um 8,6 Grad geöffnet, also ein immer
noch recht bescheidener Wert im Vergleich zu den möglichen 27 Grad.
Ein schönes Bild einer
Saturn-Opposition 2009 gibt es hier,
wegen schlechten Wetters entstand dieses Bild jedoch erst einige Wochen nach der
Opposition. In den Jahren nach 2009 verschlechtert
sich wegen einer geringen Horizonthöhe die Sichtbarkeit des Saturn von Europa
aus dramatisch, 2010 haben wir auch wegen des schlechten Wetters erst garnicht
versucht Fotos der Opposition zu schießen. Erst in 20 Jahren wird Saturn wieder richtig gut aussehen,
die Tabelle oben zeigt ja auch schon die geringe Horizonthöhe bei den
Oppositionen bis 2018. Weitere Daten dazu gibt es
an dieser Stelle.
Uranusopposition 25.09.2011: Im
Gegensatz zu Jupiter, der mit 50" einen stattlichen Durchmesser und große
Helligkeit erreicht, muss sich Uranus mit einem Durchmesser von unter 3,6"
begnügen, und sich mit entsprechend geringer Helligkeit zufrieden geben. Bei der
Opposition in der Nacht vom 25. auf den 26. September steht Uranus in München um
0:13 MEZ ca. 42 Grad über dem Horizont. Er ist dann 2,854 Milliarden Kilometer
oder 19,08 AE entfernt. Das Licht läuft dann von Uranus zur Erde 2 Stunden und
39 Minuten! Im Fernrohr ist Uranus ein kleines, grünliches Scheibchen, mit dem
bloßen Auge ist er bei Helligkeit 5.7 nur theoretisch gerade noch zu sehen.
Neptunopposition 22.08.2011: Wo wir nun schon einmal
dabei sind: Hier noch die Daten für die Opposition von Neptun. Sie findet in der
Nacht vom 22.
zum 23. August statt, Neptun hat dann eine Entfernung von 29,0 AE entsprechend 4,338
Milliarden Kilometer von der Erde. Entsprechend klein zeigt sich das
Planetenscheibchen mit 2,4" scheinbarem Durchmesser. Es leuchtet nur sehr
schwach mit bläulicher Farbe, und ist daher auch mit einem Teleskop nicht
einfach zu finden. Die Höhe über dem Horizont für München ist auch
nicht gerade berauschend, aber dieses Problem haben ja alle Oppositionen im
Sommer (wer es nicht schon zuvor gelesen hat, findet
an dieser Stelle
weitere Information über die Horizonthöhe bei Oppositionen).
Plutoopposition 28.06.2011: Obwohl Pluto seinen
Planeten-Status verloren hat, und nun als einer von vielen Zwergplaneten dahin
vegetiert (inzwischen hat man andere Zwergplaneten außerhalb der Plutobahn
gefunden, die sogar größer als Pluto sind), wollen wir auch seine Opposition
hier aufführen. Er befindet sich im Sternbild Schütze, seine Horizonthöhe
für München beträgt magere 23 Grad. Er ist 31,04 AE entsprechend 4,643
Milliarden Kilometer von der Erde entfernt, und hat einen scheinbaren
Durchmesser von nur 0,1". Das liegt unter dem Auflösungsvermögen selbst großer
Amateurteleskope, er erscheint mit einer Helligkeit von nur 14.0 als extrem schwaches Lichtpünktchen
im Teleskop,
und ist dementsprechend schwer zu finden. Um sich die Entfernung mal
vorzustellen: Das Licht läuft mit 300.000 km/s in einer Sekunde fast von der
Erde zum Mond, bis zum Pluto würde es bei dieser Opposition vier Stunden und 18
Minuten laufen.
Anmerkungen zum Mars Express VMC - Projekt
Einige Themen, die uns im Kurs 20010/2011
interessiert haben
Finsternisse
im Jahr 2011: Noch mal wie
jedes Jahr zur Erinnerung: Das kleine Bild links
zeigt die Positionen von Mond, Erde und Sonne, die für eine Finsternis gut sind.
Wegen der Neigung der Mondbahn gegen die Erdbahn tritt dieser Zustand nur
zweimal im Jahr auf, einmal wie links skizziert mit Sonne rechts oben, und nach
einem halben Umlauf der Erde um die Sonne, wenn die Sonne dann von links unten
auf Mond und Erde scheint. So erwartet man eigentlich zwei
Sonnenfinsternisse und
zwei
Mondfinsternisse im
Jahr. Da die Geometrie bei einer Mondfinsternis nicht so kritisch ist (der
Erdschatten ist in der Mondgegend noch sehr groß), kann der Mond unter
geeigneten Bedingungen auch im Abstand von einem Monat, also zweimal
hintereinander in den Erdschatten oder vor die Erde geraten. Es kann also bis zu
vier Sonnenfinsternisse und bis zu vier Mondfinsternisse in einem Jahr geben,
die Mondfinsternisse sind dann auf der ganzen Nachtseite der Erde zu sehen.
Daher sind die Chancen an einem festen Ort Mondfinsternisse zu sehen recht gut.
Wegen des kleinen Mondschattens auf der Erde sind Sonnenfinsternisse
hingegen nur auf (gegebenenfalls recht kleinen) Bereichen der Tagseite der Erde
sichtbar, die Chancen auf eine Sonnenfinsternis an einem festen Ort sind also
viel geringer als bei einer Mondfinsternis. In ungünstigen Jahren kann es
allerdings auch vorkommen, dass an vielen Orten der Erde nicht einmal eine
schöne Mondfinsternis zu sehen ist! Leider haben wir 2011 etwas Pech, nur drei
der 6 stattfindenden Finsternisse können (teilweise) von Deutschland aus gesehen
werden.
Totale Finsternis des Mondes am
15/16. Juni: Sie beginnt um 19:23 MESZ (Sommerzeit) mit den Eintritt
des Mondes in den Halbschatten, wovon wenig zu sehen ist. Interessant wird es ab
20:23 MESZ beim Eintritt des Mondes in den Kernschatten der Erde. Die totale
Finsternis beginnt um 21:22 MESZ und dauert bis 23:03 MESZ. Um 0:03 MESZ tritt
der Mond aus dem Kernschatten, und um 1:02 aus dem Halbschatten, und das
Spektakel ist endgültig vorbei. In München können wir die Finsternis ab
Mondaufgang um 21:07 MESZ beobachten, das ist kurz vor dem Beginn der totalen
Phase. Das Besondere an dieser Finsternis ist die Tatsache, dass der Mond fast
zentral durch den Schatten der Erde läuft, und die Finsternis so eine der
längsten totalen Finsternisse ist, die möglich sind. Also sicher ein ganz nettes
Ereignis an einem schönen klaren und warmen Juni-Abend, wenn nur das Wetter
mitspielt.
Oppositionen
genauer betrachtet: Oppositionen gibt es bei Planeten, die ihre Bahnen
außerhalb der Erdbahn haben. In der Opposition stehen sich von der Erde aus
gesehen der Planet und die Sonne genau gegenüber, daher die Bezeichnung
"Opposition". Wenn die Sonne im Westen untergeht, geht der Planet im Osten
gerade auf. Diese Stellung ergibt sich immer, wenn die Erde den Planeten auf
ihrer innen gelegenen Bahn "überholt", und dabei die Entfernung zwischen Erde
und Planet besonders klein ist. Der Planet erscheint dann besonders hell und
groß, und erreicht die größte Höhe über dem Horizont um Mitternacht genau im
Süden. Weil sich Jupiter und Saturn sehr viel langsamer als die Erde um die
Sonne bewegen, gibt es Oppositionen in Abständen von etwas mehr als einem Jahr.
Mars bewegt sich viel schneller und läuft der
Erde davon, deshalb braucht die Erde mehr als zwei Jahre, um Mars einzuholen.
Der Abstand von zwei Oppositionen ist übrigens nicht ganz konstant, weil sich
die Planteten auf ihren Ellipsenbahnen nicht mit konstanter Geschwindigkeit
bewegen. Wenn zum Beispiel der Mars sich im sonnennahen Bereich seiner stark
elliptischen Bahn schneller bewegt, dauert es auch länger bis die Erde ihn dort
einholen kann. Bilder von
Marsoppositionen gibt es hier.
Für unsere Verhältnisse ungewöhnlich: Normalerweise machen wir Bilder
mit dem eigenen Teleskop, aber warum nicht mal ein ferngesteuertes Teleskop
verwenden? Noch viel besser wäre da die Kamera eines Orbiters? Durch Kontakte
zur ESA wurde uns angeboten eine "Operation" der WMC - Kamera des Mars Express
Orbiters zu "adoptieren". Wir haben natürlich dankend angenommen. Das verläuft
dann so:
ESA liefert die Bahndaten und freie Beobachtungszeiten
Man erklärt das (wissenschaftliche) Ziel und wählt einen Zeitpunkt
Man hält eine Videokonferenz mit dem Kontrollzentrum
ESA liefert die gewünschten Rohdaten
Man fertigt eine Auswertung in englischer Sprache
ESA stelle die Auswertung im Internet weltweit zur Verfügung
Die VMC-Kamera des Mars Express war zur Überwachung der Abkopplung des Landemoduls gedacht, es handelt sich um eine einfache IMEC Iris-1 "Webcam" mit lediglich 3 Watt maximalem Leistungsbedarf. Später kam die Idee, diese Kamera auch für Marsaufnahmen zu nutzen. Mars Express befindet sich auf einer stark elliptischen Bahn mit einer Minimalhöhe von etwa 298km und einer Maximalhöhe von etwa 10.107km, bei großer Höhe wird Mars Express nicht durchgehend für wichtige Arbeiten benötigt. So ergeben sich freie Slots für VMC - Beobachtungen. Daten der Kamera:
10 x 8mm Farb- CMOS (Bayer-Maske)
640 x 480 Pixel (14 Mikrometer)
Objektiv f = 12,3mm, Blende F = 5
Belichtungszeiten von 0,4 - 95800ms
Bildfeld 30 x 40 Grad
Auslesezeit 100ms, Bildfolge 38s
Für unsere Operation wählten wir einen möglichst planetennahen Slot am 22.03.2010 um 0:46 UTC, konnten die Daten zunächst wegen Problemen bei der Übertragung zur Erde nicht auswerten. Ersatzweise nutzen wir den Slot am 23.03.2010 von 0:28 bis 1:08 UTC, bei dem die Position der Sonde ungünstiger war. Später konnten wir auch die original angeforderten Bilder noch teilweise nutzen. Weil die ganze Angelegenheit recht neu und interessant war, haben wir später noch eine ganze Reihe von anderen Bildern der VMC-Kamera aus dem Archiv der ESA herausgesucht und bearbeitet. Unsere bei der ESA angemeldeten Ziele waren:
Möglichst gute Bilder aus dem Rohmaterial erstellen
Identifizierung von Landmerkmalen in den Bildern
Erstellung eines Pseudo-Stereobildes
Untersuchung des Auflösungsvermögens von VMC
Bei den Ergebnissen ist zu beachten, dass sich Mars Express schnell bewegt, und man daher bei der Bildverarbeitung keine Videos nutzen kann. Die Sache ist also nicht ganz einfach, wie man am Vergleich des Rohmaterials mit den fertigen Bildern sehen kann haben wir dennoch (sehr) gute Arbeit geleistet. Weil man nicht wie bei einem Video viele Bilder zur Qualitätsverbesserung überlagern kann, ist sehr viel Erfahrung bei der Bildbearbeitung erforderlich, und wir haben das endgültige Verfahren dann der ESA genau beschrieben, eventuell hilft es anderen Interessenten bei ihrer Bildbearbeitung. Eine Zusammenfassung der Rohbilder und unserer Ergebnisse liegt hier: Datentabelle. Zur Betrachtung der Bilder sollte man den Browser in den Vollbildmodus schalten, das gelingt oft durch Drücken der F11-Taste. Die Angelegenheit hat viel Spaß gemacht, aber auch viel Arbeit. Wir waren daher sehr erfreut über die ungemein lobende und anerkennende Reaktion von ESAESA, es gab viele positive Rückmeldungen. Ein Beispiel aus dem Englischen übersetzt:
"Im Interesse des ganzen Mars Express Flight Control Teams sprechend bin ich sehr beeindruckt von der von den Lehrern und Schülern des Humboldt Gymnasiums geleisteten Arbeit. Ihre Arbeit, Analyse und Ergebnisse beweisen den Wert sogar von "low-tech" Bildern aus dem Weltraum sowohl bildungsmäßig als auch wissenschaftlich. Gratulationen für ein gut ausgeführtes Projekt, und wir wünschen Ihnen anhaltenden Erfolg Ihrer Studien".
-- ESA's Michel Denis, Mars Express Spacecraft Operations Manager, ESA/ESOC
Leider sind unsere umfangreichen Auswertungen und Erläuterungen in Englisch
gehalten, daher haben wir wenigstens diese vorstehenden knappen Zeilen auf
Deutsch verfasst. Wer es genauer wissen will: Unsere "wissenschaftlichen"
Ziele und die umfangreiche Ausarbeitung dazu befinden sich unter diesem Link:
Volle
Auswertung, einige Veröffentlichungen der ESA gibt es hier:
projekt
1 und
projekt
2 und
projekt 3.
Zum Betrachten der Bilder bitte die oben verlinkte
Datentabelle verwenden.