SCHWERPUNKTFHEMA

Feuerkugetn und Meteorite

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ASTROFOTOGRAFIE

Der Dreiecksnebel Messier 33

1 EDiTORIAL

2 INFIA[.TSVFRZ.EICHNIS

NACH REDAKTIONCHLUSS4 Hinweise zur Beitragsrechnung für das Kalenderjahr 2018

4 News aus der Fachgruppe Astronomische Vereinigungen

5 Fachgruppentre[fen am 25.11.2017 in Kirchheim

5 Mitgtiedsbeiträge und Bezugskosten von „Sterne undWeltraum“

5 Ihr Beitrag im VdS-Journal für Astronomie!

SCHWERPUNKITHEMA:FEUERKUGELN UN[) METEORILE

6 Vorwort zum Schwerpunkilhema: Feuerkugeln undMeteorite

8 Jagd auf Feuerkugeln an der Sternwarte Gahberg15 AnaLoge und digitale Feuerkugetfotografie17 Meteorbeobachtung in High Definition mit digitalen

Filmkameras

22 Meteor-Doppelgänger26 Die Feuerkugeln von Kopenhagen und der Meteorit

von Ejby, Dänemark

31 SiLvesterfeuerkugel

33 Möglicher Meteoritenfalt am 3.14. Februar 2016

in Thurnau, Oberfranken

36 Die Klassifizierung von Meteoriten40 Der Meteoritenfalt von Treysa42 Der Meteoritenfalt vom 6.3.2016 bei Stubenberg in

Niederbayern

47 Meteoritensuche mit Luftunterstützung51 Drei himmlische Grazien — besonders wohlgeformte

Meteoritenexemplare

DEEP SKY

Eine Nacht in der Rhön

FACHGRUPPEN BEITRÄGEAMATEURTELESKOPE/SELBSTBAU

55 Abgefahren schräg — eine aLternative Rolldachkonstruktion

58 Streulichtschutz zur Abschirmung von störenden

Umgebungslichtquetlen

6o Gerätewartung auf Kiripotib 2017

ASTROFOTOGRAFIE

63 Nächtliche Landschaftsfotografie

63 Neues aus der Fachgruppe Astrofotografie

69 Die Mathematik der Astrofotografle, Teit 1

71 Unter dunklem Himmel mit einem 135-mm-Teleobjektiv

76 Der Dreiecksnebel Messier 33 — in Kombination vondrei verschieden großen Teleskopen

ASTRONOMISCHE VEREINIGUNGEN

81 VdS-Fachgruppe Astronomische Vereinigungen— Gründung der Region Mitte

ATMOSPHÄRISCHE ERSCHEINUNGEN

83 Das 37. AKM-Seminar in Oberwesel vom 31.03.

bis 02.04.2017

COMPUTERASTRONOMIE

86 Sternspuraufnahmen mit „Startrails“

87 Das Haltey-Verfahren zur Bestimmung von Nutlstelten

DEEP SKY

87 Thinlc Big — Beobachtungen über z Grad und mehr:Sicalar im Orion

89 Eine Nacht in der Rhön (18 Zoll)

91 Slcyguide 2017-4 (Winter)

Astrofotografle 71

in die senkrechte Achse noch die Anzahljedes Helligkeitswertes auf. In der Abbildung 4 sind die Histogramme für denunteren dunklen Bereich der AufnahnieNr. 4 und des Medians am Beispiel desroten Kanals zu sehen. Die glockenförmige Verteilung der Helligkeitswerte liegtmittig um den Wert 0,0064, was demwahren Kimmelshintergrund entspricht.Die große Mehrheit dieses Bildes sindalso dunkelgraue Pixel des Hintergrundes ohne Sterne, Nebel, Satelliten undandere Objekte. Die Verteilung des Hintergrundes ist aber insbesondere bei derEinzelaufnahme sehr breit und ungleichverteilt. Die gemittelten Bilder zeigeneine sehr viel schmalere Verteilung.

Die StandardabweichungUm die Breite der Verteilung zu quantifizieren, wählen wir die mathematischeKenngröße der Standardabweichung a.Dazu wird der Abstand jeder Pixelgruppe zum Mittelwert quadriert und darausdie Summe gebildet. Diese Summe wirddann wieder durch die Anzahl minus 1der Pixelgruppen geteilt, um sie auf das

von Manuel Jung

Noch in den 1980er-Jahren war die Astrofotografie ein teures und kotnpliziertes Unterfangen, um nicht zu sagen:ein Abenteuer. In der Regel wagten sichnur privilegierte Amateure mit eigenenSternwarten an die Aufgabe, den Nacht-himmel aufzunehmen. Alles Schnee vongestern. Anno 2017 kann bereits einSchüler mit engem Budget ansprechende Astroaufnahmen anfertigen mit einerAusrüstung, die in einem FotonicksackPlatz findet. Wie ist das möglich?

KLuge WahL der Aufnahme-brennweiteOft erwerben angehende Astrofotografengleich zum „Karrierestart“ ein öffnungsund lichtstarkes Teleskop, um damit sogleich dem Weltraumteleskop HubbleKonkurrenz zu machen. Für den erfolgreichen Einsatz einer derartigen Optikbraucht es jedoch eine schwere Montiering, was den Transport der Ausrüstung

ursprüngliche Niveau zu normieren unddie Wurzel gezogen. Im Abstand vonje einer Standardabweichung (lo) vomMittelwert liegen bei einer Normalverteilung (Glockenkurve) 68,3°Io aller Werte.Im Abstand von 2a liegen bereits 95,4°Io

der Werte. Dies bedeutet, dass bei einerbreiteren Verteilung des Himmelshintergrundes viel mehr Pixel heiter unddunkler rauschen. Die Einzelaufnahme(Abb. 1) hat eine Standardabweichungaller Pixelhelligkeiten von 0,0022. DerAbstand von 2a oberhalb des Medians(0,00645) entspricht dem Helligkeitswert 0,0109. Dies bedeutet, dass etwa2,3°Io der Pixel des Gesamtbildes reindurch zufälliges Rauschen des Kamerachips bereits eine Helligkeit erreichen,die der Helligkeit der helleren Strukturendes Quallennebels entspricht. Und diese wenigen Pixel stören das ästhetischeEmpfinden des Bildes ungemein. Durchden Mittelwert der sechs Aufnahmenreduziert sich die Standardabweichungdieser Hintergrundverteilung nun aufeinen Wert von etwa 0,0012. Der Anteilder rauschenden Pixel mit über 0,0109

sehr aufwändig macht. Viele Astrografenverstauben so infolge Nichtgebrauchsin einem Keller. Dank Entwicklungssprüngen bei Kameratechnik und MmiReisemontierungen bzw. so genannter„Skytracker“ hat sich seit Kurzem einWeg eröffnet, um mit binnen Minutenaufstellbarer Ausrüstung ansprechende Astroaufnahmen zu erzielen. Das istnicht nur interessant für Astroeinsteigermit limitiertem Budget, sondern auch fürerfahrene Nachthimmelsfotografen, dieihren Zeitaufwand für die Bildgewinnungreduzieren möchten. Damit Skytrackergute Nachführarbeit ohne Autoguidingleisten, braucht es nur noch eine markante Reduktion der Aufnahmebrennweite. z. B. auf 135 mm! So kann auchder Steuerungslaptop zur Nachführkontrolle wegfallen, und die Nachführeinheitsamt Kamera lässt sich auf ein simplesFotostativ schrauben. Ein Beispiel dazufindet sich in der Abbildung 1.

Helligkeit sinkt nun bei etwa 3,7a aufetwa O,O1°/o. Der Nebel kann gegenüberdem Rauschen stärker hervortreten oderim Fachjargon gesprochen: Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verbessert sich.Übrigens neigt der Median gegenüberdem arithmetischen Miltelwert bei vielen Aufnahmen zu einer leicht höherenStandardabweichung, so dass bei vielenAufnahmen (> 20) der Mittelwert gegenüber dem Median vorzuziehen ist. Stattdes arithmetischen Mittelwerts oder desMedians könnte auch der geometrischeMittelwert als Kompromiss zwischen beiden verwendet werden. Mir ist aber keineSoftware mit dieser Funktion bekannt.

Ausbtick auf den 2. TeilIm zweiten Teil dieses Artikels in dernächsten Ausgabe erkläre ich weitereVerfahren. die die Standardabweichungzur Rauschreduzierung nutzen. Abschließend stelle ich eine mathematische Beschreibung der Wirkung des Rauschensauf die Qualität astronomischer Aufnahmei vor.

Unter dunklem Himmet mit einem135-mm-Teleobjektiv

BeispieL einer bereits etwas älterenmobilen Ausrüstung. Die aktuellenSkytracker-Modelte können mehr

und lassen sich auch besser

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Vorherige Doppelseite:

Links: Die Schildwolke mit M 11 und

verschiedenen Dunkeiwolken - ein ideales

Objekt für Brennweiten um die 135 mm.Belichtungszeit 25 X 5 Minuten mit Canon

EO5 6Da und Objektiv 135 mm Zeiss ZE Apo

Sonnar bei ff2,8 und 150 800

Rechts: Große Magellansche Wolke, Belichtungszeit 14 X 5 Minuten, Ausrüstung wiebei Abb. 2

Skytracker, 135-mm-TeLeobjektive,KameragehäuseNachfolgend eine Übersicht zu am Markterhältlichen Skytrackern, 135-mm-Objektiven und Kameragehäusen, die denqualitativen Anforderungen der mobilenAstrofotografie genügen. Wenn die Auf-

nahmebrennweite 135 mm nicht übersteigt, eignen sich fast alle angebotenenSkytracker.

Hervorgehoben seien an dieser Stelledie Tracker der chinesischen HerstelleriOptron und Skywatcher, die ich bereits bei Astrokollegen im Einsatz erlebtoder selber verwendet habe. Sie sind alleohne externe Stromquelle betreibbarund liefern in Kombination mit einemausreichend stabilen Fotostativ und beisorgfältiger Polausrichtung allesamt einwandfreie Resultate. Persönlich schätzeich die Modelle der Firma iOptron, damit deren mitgeliefertern Polsucherteleskop in Kombination mit der zugehörigen Smartphone-App die Polausrichtung

sehr leicht gelingt [1]. Bei iüptron sindzurzeit die Modelle SkyTracker Pro (3 kgTraglast) und SkyGuider Pro (5 kg Traglast) und bei Skywatcher die ModelleStar Adventurer Mmi Wifi (3 kg Traglast)und Star Adventurer (5 kg Traglast) zuempfehlen. Der Markt für Skytracker istallerdings wenig übersichtlich, weshalbmit Sicherheit weitere brauchbare Modelle existieren.

Noch unübersichtlicher ist der Markt fürastrotaugliche 135-mm-Teleobjektive. Siesollten alle bei großer Anfangsblende (2,0bis 4,0) für die gegebene Bildsensorgröfle eine möglichst randscharfe, farbreineund kontrastreiche Abbildung liefern.Wiederum mit dem Risiko, das Objektiv

—

Barnard‘s Loop (Sh 2-276) im Orion mit u.a. B 33, IC 434, M 78 und DunkelwolkeDobashi 4781. Belichtungszeit 24 X 5 Minuten, Ausrüstung wie bei Abb. 2

VdS-Journa[ Nr. 64

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mit dem besten Preis-Leistungsverhältnisübersehen zu haben, seien an dieser Stelle fünf ab Stange lieferbare Objektiveunterschiedlicher Preisklassen empfohlen, die m.E. den sehr hohen Qualitätsansprüchen der Astrofotografie genügen:Samyang 135 mm f/2,0 ED UMC (auchvermarktet unter den Markennamen Rokinon und Walimex), Canon EF 135 mmf/2,O L USM, Sigma 135 mm f/1,8 DGHSM Art, Zeiss Apo Sonnar Classic (bzw.Milvus) T 135 mm f/2,0 sowie Zeiss ApoSonnar Batis T 135 mm f/2,8.

Jetzt zu den Kameragehäusen. Für diemobile Astrofotografie stehen im Moment alle lieferbaren DSLR-Kamerasvon Canon und Nikon sowie die Systemkameras der a7-Serie von Sony imVordergrund, und zwar sowohl Gehäusemit Sensoren im ca. 15 mm x 23 mmmessenden Halb- oder APS-C-Format alsauch solche im 24 mm x 36 mm messenden Vollformat. Nikon bietet mit seinerDSLR D810A zurzeit als einzige Markeein astrofotogra fisch optimienes Modellan. Der darin verbaute IR-Sperrfilter vordem Sensor lässt das Licht bis zur Ha-Linie (bei 656 nm) passieren, womit sichdie roten Wasserstoffivolken der Milchstraße gut fotografieren lassen. Die IRSperrfilter aller anderen Kameras lassenab Werk zu wenig Licht solcher Nebeldurch und sind deshalb durch astrotaugliche Filter zu ersetzen. Dieser Umbau-service wird von verschiedenen spezialisierten firmen angeboten. Selber arbeiteich zurzeit mit einer astromodifiziertenVollformat-Kamera Canon EOS 60. Aucheine Sony-a7S (ll)-Systemkamera ist eineVollformat-Kamera, die sich astrotauglich machen lässt. Für die Astrofotografieumbaubare und damit geeignete Halb-format-Kameras von Canon wären etwadie lOS 7000 oder die EOS 70D. Entsprechende Gehäuse von Nikon sind z.B. dieD500 oder die 05600. Natürlich ist auchdiese Aufzählung nicht abschließend.

ObjektauswahL und Aufnahme-technikWer jetzt im Geheimen denkt, bei einerBrennweite von 135 mm gebe es zu wenig fotogene Himmelsobjekte, täuschtsich. Von Sternfeldem der Milchstraße, wie die in der Abbildung 2 gezeigte Schuldwolke, über große Sternhaufenund Galaxien, wie z. B. die Große Magellansche Wolke (Abb. 3), bis zu flächigen

Emissions- und Reflexionsnebeln sowieDunkelwolken, wie etwa Barnard‘s Loopmit M 78, B 33 und Dobashi 4781 (Abb.4) existieren ßr diese Brennweite mehrals genug Sujets für ein ganzes Astrofotografenleben (2]. Dies gilt umso mehr,als sich ein derart mobiles AstrofotoSetup hervorragend für Flugreisen eignetund sich einem so auch der ganze Süd-himmel erschließt.

Dabei ist immer auf eine einwandfreieAufnahmetechnik zu achten. D.h. insbesondere, dass der verwendete Skytrackerauf stabiler Unterlage so gut wie möglich auf den Pol auszurichten ist und dievorgenannten Deep-Sky-Objekte insgesamt ausreichend lang zu belichten sind(1 Stunde Gesamtbelichtungszeit ist gut,3 Stunden sind besser). Zudem sollte dieeingestellte Empfindlichkeit den Weilvon ISO 800 in der Regel nicht übersteigen. Die optimalen Belichtungszeiten fürdie anschließend zu einem Summenbildzusammenzusetzenden Einzelaufnahmen können je nach Laufruhe des Skytackers, eingestellter Blende und ISOEmpfindlichkeit, Außenteniperatur sowieDunkelheit des Himmels zwischen 1 und10 Minuten variieren, wobei unter dunklem Herbst-Landhimmel 5 Minuten beiISO 800 und Blende 4 in der Regel einpraktikabler Wert sind. Überbelichteteund damit unbrauchbare Einzelaufnahmen zeichnen sich dadurch aus, dass dieHaupterhebung des auf dem Kamera-bildschirm einblendbaren Histogrammsdeutlich rechts der x-Achsenmitte zuliegen kommt und das Histogramm amrechten Blldrand abgeschnitten ist, wasnichts anderes heißt, als dass die heIlsten Bildbereiche nur noch weiß sind. Istdies der Fall, muss bei sonst gleichenKameraeinstellungen die Belichtungszeitso lange reduziert werden, bis auch diehellsten Bildpunkte im Histogramm Platzfinden, wobei dessen Haupterhebungdann erfahrungsgemäß etwas links derx-Achsenmitte zu liegen kommt.

BildbearbeitungZusammen mit einer technisch einwandfreien Aufnahmetechnik ist das Erlernender astronomischen Bildbearbeitung amComputer mittels Spezial-Software [3]eine notwendige Voraussetzung zur Erreichung guter Resultate. Neben Büchern[4] existieren dafür auch (Online-) Kursevon erfahrenen Astrofotografen. Dabei

geht es immer darum, wie aus kontrast-armen und verrauschten Einzelbildernein glattes, kontrastreiches und farblichstimmiges Summenbild erstellt werdenkann.

FazitDie Arbeit mit einer ultraleichten, schnellaufbaubaren Ausrüstung ist eine neueSpielart der Astrofotografie, die dankQuantensprüngen in der Aufnahmetechnik seit wenigen Jahren möglich ist. Siehat sich rasch zu einem neuen Trend entwickelt, der nicht nur einen preiswertenund zugleich spielerischen Einstieg in dieAstrofotografic erlaubt, sondern auchdem erfahrenen Astrofotografen ein interessantes Betätigungsfeld bietet, seies zur Rückgewinnung von Zeit für dievisuelle Beobachtung oder die Ermöghebung von Flugreisen nut der eigenenAstrofotoausrüstung. Die Kenntnis einersoliden Bildbearbeitungstechnik vorausgesetzt, kann die Arbeit mit einer solchenultraleichten Ausrüstung viel Freude undAbwechslung bereiten und ist fast immereinen Versuch wert.

Literaturhinweise und Weblinks:[1] M. Jung, 2014: ‚Südwärts mir dem

i0ptron Skytracker“, Sterne undWeltraum 1/2014, 76

[2] M. Jung, 2017: Weitere Bildbeispiele, Website des Autors: u‘wiu.stern klar. eh

[3] M. Jung, 2017: Anmerkung: Einigegängige Bildbearbeitungsprogram incfür die Astrofotografle: Adobe PIioroshop und Photoshop Ligh traum,Ptrlnsiglit, IniagesPlus, CCD-Stack,DeepSkyStacker, MaxImDL undRegiStar

[4] U. Dittler, B. Koch und A. Martin,2016: „Handbuch Astrofotografle —

Grundlagen und Pra.risfiir HobbyAstronomen ‘, Oculum— Verlag

Anm. d. Recl.:Natürlich gab es auch in den 1980er-Jahren schon längere Zeit Amateure, diemit leichter Ausrüstung und mit wenig

fi nanziellem Aufwand bereits Deep-SkyFotografie betrieben — in der Regel mobilund ohne eigene Sternwarte. Was damalsauf Film iveitwinkhig aufgenommen iuur—dc, ist heutzutage ivieder Ziel, nur haltmit digitaler Technik.

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