Die Planeten

Uranus

 

  

Diese Aufnahme gelang mir am 22.7.1996 mit einem 120 mm Teleobjektiv. Da bei einer Belichtungszeit von 4 min die Sterne schon als deutliche Striche erscheinen würden, habe ich die Montierung mit der Hand nachgeführt. Das heißt, die Montierung besitzt keine Motoren und ich habe das Stellrad für die Stundenachse ganz vorsichtig nachgestellt (Kontrolle per Fadenkreuzokular). 

Die mit Pfeilen gekennzeichneten Pünktchen sind Uranus und Neptun. Die Belichtungszeit war nur 4 Minuten auf 400 ASA. Auf dem Foto sind Sterne bis etwa 8,5 m gerade noch zu erkennen. Neptun, der hier nur als unscheinbares kleines Pünktchen zu erkennen ist, hatte zu diesem Zeitpunkt eine Helligkeit von 7,9 m und Uranus 5,7 m.

Uranus kann man bei guten Sichtbedingungen auch mit bloßem Auge als gerade noch sichtbares Pünktchen erkennen. Ihn zu finden setzt aber die Kenntnis seiner genauen Position am Himmel voraus. Das gleiche gilt für Neptun, den man allerdings nur mit einem Fernrohr findet.

Selbst bei starker Vergrößerung konnte ich beide Planeten durch das Fernrohr nur als kleine Scheibchen ohne jede Struktur erkennen. Ein Foto durch Okularprojektion habe ich bisher nicht versucht, da durch die lange Belichtungszeit und die geringe Größe sicher nicht viel zu erkennen wäre.

Links im Bild sind einige Sterne des Sternbildes Steinbock zu sehen.

22.7.1996 Uranus, Neptun

 

6.8.2003

 

Mit Hilfe der Videokamera gelang es mir nun, Uranus als kleines Planetenscheibchen abzubilden. Durch das 10" Schmidt - Newton - Teleskop konnte ich eine deutlich blaugrüne Färbung des Planeten erkennen. Diese Farbe ist wirklich auffällig und einzigartig bei den mir bekannten Himmelskörpern.

Uranus hatte zu diesem Zeitpunkt fast seine maximale Größe von nur 3,7" bei einer Helligkeit von 5,7m erreicht und war damit kaum mehr als doppelt so groß wie ein Jupitermond zu sehen. 

 

Komposit mehrerer Einzelbilder, Okularprojektion auf Hi8 - Kamera 

 

 

20.9.2003

Da der Versuch, Neptun auf die gleiche Weise zu filmen wegen seiner geringen Helligkeit misslang, schaltete ich die Videokamera diesmal auf Nachtsichtmodus. In dieser Einstellung konnte ich auch Uranus stärker vergrößern, ohne dass die Helligkeit zu stark abnahm.

 

Komposit mehrerer Einzelbilder, Okularprojektion auf Hi8 - Kamera 

 

 

12.10.2004

 

Mit der sehr lichtempfindlichen ToUCam Pro II konnte ich Uranus noch stärker vergrößern. Um die Größe des winzigen Planetenscheibchens im Primärfokus zu erhöhen, verwendete ich eine 4-fach Barlowlinse. Es ist damit allerdings nicht ganz einfach, den Planeten auf dem Chip der Webcam zu zentrieren (oder erst einmal zu finden).

 

Komposit mehrerer Einzelbilder, Aufnahme mit Webcam durch Okularprojektion

 

 

10.10.2010

Da der Versuch, Uranusmonde aufzunehmen scheiterte, versuchte ich durch genaue Einstellung der Farbwerte der WebCam die natürliche Farbe des Planeten auf das Bild zu bannen. Die Farbe des Uranus auf dieser Aufnahme kommt dem Anblick durch das Teleskop schon recht nahe. Ich verwendete dafür 7000 Einzelbilder um das Seeing zu minimieren. So konnte ich auch mit der Nachbearbeitung sehr sparsam umgehen.

 

Komposit mehrerer Einzelbilder, Aufnahme mit Webcam durch Okularprojektion

 

 

15.10.2011 stark vergrößert

Der Zufall half mir bei dieser Aufnahme. Eigentlich testete ich nur eine weitere Methode zur Bildaddition an Uranus. Als ich mir das Ergebnis aber genauer ansah, entdeckte ich zwei Monde des Uranus, links Titania und rechts Oberon. Rechts sieht man an Uranus noch einen kleinen Zipfel. Hier verbergen sich zwei weitere Monde, Ariel und Miranda, die ich in dieser Aufnahme allerdings nicht auflösen konnte. 

Aus dem Original habe ich Uranus mit seinen Monden herausgeschnitten, vergrößert und stark nachbearbeitet, sodass die Monde deutlich sichtbar wurden. So entstand das Bild links. Beim draufklicken erscheint die Originalaufnahme.

Da der Planet hier stark überbelichtet ist, wird er nicht in der wahren Größe dargestellt.

 

Komposit aus 30 Einzelbildern mit Pentax Ist DL2 je 5s bei 3200 ASA belichtet im Primärfokus des 250/1016 SN

 

22.10.2011 stark vergrößert

Einige Tage später versuchte ich es erneut. Diesmal gelang es mir, gleich vier Uranusmonde aufzunehmen. Von links: Oberon, Umbriel, Titania und der kleine Zipfel rechts an Uranus ist Miranda. Die Aufnahme ist wieder vergrößert und nachbearbeitet.

 

Komposit aus 30 Einzelbildern mit Pentax Ist DL2 je 11s bei 3200 ASA belichtet im Primärfokus des 250/1016 SN

 

Da sich Uranus in diesen Tagen noch nicht allzu weit bewegt hat,  konnte ich aus den beiden Bildern eine kleine Animation erstellen:

 

24.7.2012 stark vergrößert

Auch bei Uranus ist eine Verbesserung zu erkennen, wenn eine lichtempfindlichere Kamera zum Einsatz kommt. Die Belichtungszeit kann verkürzt werden und die Seeingeinflüsse verringern sich.

Im Bild sind rechts vom Planeten die Monde Ariel, Umbriel, Titania und Oberon zu erkennen. Links sollte Miranda erkennbar sein. Der Mond scheint aber nur eine schwache Wölbung am Planetenscheibchen zu verursachen. Der Punkt etwas tiefer ist ein Hintergrundstern 16. Größe.

 

100 Aufnahmen je 2,5s durch das 250/1016 SN im Primärfokus auf Canon EOS 1100Da bei 6400 ASA, addiert mit Fitswork, stark vergrößert

25.7.2012 stark vergrößert

 

Am nächsten Tag nahm ich Uranus erneut auf. Allerdings waren die Beobachtungsbedingungen etwas schlechter. Rechts sind nur noch deutlich Titania und Oberon zu sehen.

 

100 Aufnahmen je 2,5s durch das 250/1016 SN im Primärfokus auf Canon EOS 1100Da bei 6400 ASA, addiert mit Fitswork, stark vergrößert

 

Uranus am 24. und 25.7.2012

 

 

Aus diesen beiden Aufnahmen erstellte ich eine kleine Animation, in der die Bewegungen der Monde erkennbar werden. 

 

 

 

 

Da eine Aufnahme der Monde des Uranus mit der Spiegelreflexkamera möglich ist, sollte es doch auch mit der Webcam machbar sein, dachte ich mir. Ich musste nur die Belichtungszeit anpassen. Mit der verbesserten Version einer Webcam, der ALCCD 5c-II versuchte ich es an diesem Tag. Während der Aufnahme auf dem Bildschirm konnte ich von den Monden nahezu nichts erkennen. Das Seeing machte es auch schwierig, den Planeten direkt zu beobachten. So nahm ich mehrere Belichtungsreihen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten auf. 

Die Aufnahme des Planeten entstand aus mehr als 4000 Bildern mit je 0,2s Belichtungszeit. Für die Monde musste ich eine deutlich längere Belichtungszeit von 2s wählen. Mit dieser Einstellung machte ich 1500 Bilder. In der Auswertung stellte sich heraus, dass auch das noch knapp kalkuliert war. Die Monde waren gerade noch sichtbar. Ich musste Kontrast und Helligkeit drastisch verstärken. Trotzdem war Uranus selbst in der Aufnahme schon derart überbelichtet, dass der Mond Umbriel fast in dieser Helligkeit verschwand. Der Mond Miranda ist im Bild nicht sichtbar, da er sich innerhalb dieser Zone befand. 

Das Bild links stellt nun eine Kombination beider Bilder dar. Die höhere Brennweite lässt erahnen, dass das Uranussystem auch eine beachtliche Größe hat.

(v.l.n.r. : Oberon, Ariel, Umbriel, Titania)

 

Uranus am 2.10.2015; Komposit aus 4500 Aufnahmen, je 0,2s und 2s durch 250/1016 Newton mit 4-fach Barlow; Kamera ALCCD 5c-II; Addiert mit GIOTTO

Nach dem gelungenen Versuch war es nun kein Problem mehr. Es erwies sich, dass die Bildaddition mit Fitswork zu besseren Ergebnissen führt. Die Monde sind nach der Bildaddition deutlich sichtbar, wenn auch recht unscharf. Eine deutliche Erhöhung der Bildschärfe und eine Anpassung von Helligkeit und Kontrast führte zu dem Ergebnis links. Den Planeten habe ich wieder durch eine kürzere Belichtung ersetzt. Insgesamt verwendete ich in diesem Fall 5000 Aufnahmen.

 

(v.l.n.r. : Ariel, Titania, Umbriel, Oberon)

 

 

 

 

Uranus am 10.10.2015; Komposit aus 5000 Aufnahmen, je 0,2s und 2s durch 250/1016 Newton mit 4-fach Barlow; Kamera ALCCD 5c-II; Addiert mit Fitswork

 

Meine Absicht war, die Bewegung der Planetenmonde sichtbar zu machen. Daher nahm ich gleich am nächsten Tag Uranus erneut auf. Die Einstellungen sind inzwischen schon Routine. Lediglich ungünstigeres Seeing an diesem Tag macht die Einzelbilder unschärfer und wirkt sich auch auf das Resultat aus. Den Planeten musste ich deutlich mehr schärfen, wodurch er recht grobkörnig wird.

In keinem Fall gelang es mir bisher, den Mond Miranda sichtbar zu machen. Es fällt in den Bildern auf, dass Umbriel deutlich schwächer erscheint. Er ist etwa eine Magnitude schwächer als die anderen Monde. Miranda ist nun noch eine Magnitude schwächer und außerdem recht nah am Planeten. Das macht sein Auffinden so schwierig. Miranda wird vom Planeten völlig überstrahlt. Vielleicht klappt es mal, wenn das Seeing sehr günstig ist.

Weiterhin befindet sich in der Übersichtsaufnahme noch ein Stern 15. Größe, der im 2mass Katalog die ID 1101499688 hat. Der Stern ist noch etwas heller als Miranda.

(auf das Bild klicken)

 

(v.l.n.r. : Umbriel, Oberon, Ariel, Titania)

 

Uranus am 11.10.2015; Komposit aus 5000 Aufnahmen, je 0,2s und 2s durch 250/1016 Newton mit 4-fach Barlow; Kamera ALCCD 5c-II; Addiert mit Fitswork

 

Nun setzte ich die Absicht, die Bewegung der Monde darzustellen in die Tat um. Ich legte die beiden Aufnahmen der aufeinander folgenden Tage in einer Animation übereinander. Leider zeigte sich, dass in der Bewegung kein Zusammenhang zwischen den beiden Aufnahmen sichtbar wird. Die Monde scheinen wild herumzuspringen, ohne dass ersichtlich ist, welcher denn wohin springt. So funktioniert es nicht. 

 

Als ich mir dann die Umlaufzeiten der Monde ansah, war mir das auch klar. Ihre Umlaufzeiten betragen nur wenige Tage. So haben sie ihre Position bereits nach einem Tag deutlich geändert.

 

 Hier ist eine andere Strategie erforderlich. Nur durch mehrere Aufnahmen in einer Nacht wird es möglich sein, die Bewegungen der Monde sichtbar zu machen.

 

 

Uranus am 10. und 11.10.2015, gif-Animation aus den beiden Aufnahmen oben

Als sich der Himmel wieder klarer zeigte, unternahm ich einen weiteren Versuch, die Uranusmonde in Bewegung aufzunehmen. Es war zwar erst wenige Tage nach Vollmond, aber der Abstand des Mondes zum Uranus schien mir groß genug. Außerdem ist ja die Brennweite recht hoch, sodass der Einfluss nicht so stark sein sollte. 

Ich begann 19:00 Uhr mit den Aufnahmen. In jeder Stunde nahm ich 4000 Bilder von Uranus wieder mit je 0,2s und 1000 Bildern seiner Monde mit 2s Belichtungszeit auf. Zu jeder vollen Stunde wiederholte ich diese Prozedur. So entstanden in 6 Stunden insgesamt rund 30 000 Aufnahmen. Leider war das Seeing nicht besonders gut. In den Einzelbildern waren die Monde nicht sichtbar, also musste ich auf die Auswertung hoffen. Nach einer Stunde gab es auch noch Probleme mit der Nachführung, sodass ich einige Einstellungen verändern musste. Der Abstand zur zweiten Aufnahme ist deshalb etwas größér als eine Stunde.

In der Auswertung zeigten sich die Ergebnisse unschärfer, als bei den letzten Aufnahmen. Aber die Monde waren klar erkennbar. In der Animation aus den Summenbildern ist die Bewegung der Monde deutlich sichtbar.

Oben links erscheint noch ein Hintergrundstern mit etwa 16m (2mass: 1154860041). Dieser liegt an der Nachweisgrenze bei diesem Aufnahmeverfahren und ist deshalb auch nicht in jedem Bild sichtbar. Rechts sind noch zwei weitere Sterne mit je etwa 15m Helligkeit (2mass: 1154860023 und 1154860034). An diesen Sternen ist die Bewegung des Uranussystems vor dem Sternhintergrund zu erkennen.

Uranus mit Monden am 31.10.2015; Belichtung 0,2s und 2s durch 1016 Newton f/4 mit 4-fach Barlow; Kamera ALCCD 5c-II; Addiert mit Fitswork;

Die Monde: links Oberon, oben Ariel, rechts Titania und daneben in Richtung Planet Umbriel.

 

Leider "wackelt" die Darstellung recht stark. Besonders ist das an Umbriel zu sehen. Dieser Mond tauchte zeitweise mehr oder weniger in den hellen Schein des Uranus ein. Ich nehme an, dass der Helligkeitsschwerpunkt des Mondes dadurch mal mehr, mal weniger in Richtung des Planeten verlagert wurde. Weitere Fehlerquellen sind sicher in der manuellen Ausrichtung der Aufnahmen zu sehen. 

In den unbearbeiteten Summenbildern waren die Spikes der Fangspiegelhalterung des Teleskops zu erkennen. Als der Mond Miranda an einem dieser Spikes vorüberzog, war eine leichte Aufhellung zu sehen. Aber das reichte nicht, um diesen Mond eindeutig zu identifizieren. In den fertigen Bildern sind diese Erscheinungen nicht sichtbar, da Helligkeit, Kontrast und Bildschärfe wieder deutlich bearbeitet wurden.

 

Nächstes Ereignis:

 

Datum

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05.11.2021

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