Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Liebe Sternfreunde,

seit einigen Jahren finden wir Smart-Teleskope auf dem Markt. Als ich vor einigen jahren das erste auf dem HTT sah, war ich ziemlich enttäuscht. Inzwischen ist diese Technik den Kinderschuhen entwachsen. Haupteinsatzgebiet ist die Aufnahme großflächiger Nebelobjekte, was auch gut funktioniert.
Die Firma Dwarflab hat der VdS diese Technik zur Verfügung gestellt. Ziel der Kooperation ist es herauszufinden, welche astronomische Facharbeit mit dem Dwarf-3 möglich ist. Wer einen Vorschlag für ein Beobachtungsprojekt hat, kann sich bei mir melden und um das Leihgerät bitten. Im Gegenzug hätte ich gern einen kleinen Bericht für das Journal, auch bei Fehlschlägen: Auch negative Ergebnisse sind positive Erkenntnisse.

Worum handelt es sich bei dieser Technik? Smartteleskope sind durch einen hohen Automatisierungsgrad gekennzeichnet. Sie erkennen den Sternhimmel mit Hilfe von sog. "plate solving", d.h. dem Vergleich mit einer gespeicherten Sternkarte. Die Bildaufnahme ist weitgehend automatisiert, d.h. Serienaufnahmen, Entfernung der Bildfelddrehung im Azimutalmodus, Stacken, Entrauschen: Alles automatisiert.
Das Dwarf-3 hat in der sog. Telekamera 35 mm Öffnung und 150 mm Brennweite. Umgerechnet auf Kleinbild sind das etwa 735 mm. Die Pixelauflösung ist 2,75", die rechnerische Auflösung der Optik beträgt etwa 4". Die Belichtungszeit für Einzelbilder beträgt 120s, die max. ISO-Zahl beachtliche 256.000.
Das Teleskop enthät 3 Filter für Tageslichtaufnahmen, einen sog. Astro-Filter mit erweiterter Rotempfindlichkeit und einen Dualbandfilter [OIII] und H-α. Das Bildfeld beträgt 2,93 Grad x 1,65 Grad. Das sind die technischen Rahmenbedingungen.

Positiv: Fast alles kann manuell eingestellt werden, ein Zugriff auf die Rohbilder ist möglich, die Optik hat Apo-Qualität, wie mein Sterntest ergab. Normalerweise werden Smartteleskope azimutal betrieben, aber das Dwarf-3 unterstützt einen äquatorialen Modus, wodurch das ganze Bildfeld in hoher Qualität benutzt werden kann.

Die großen Astro-Foren haben alle einen Dwarf-III-Zwirn: Astronomie.de und Astrotreff sowie Cloudy Nights. Es geht dabei meist um Lieferverzögerungen, technische Probleme bei den ersten Serien und dann natürlich um die ersten Erfolge.

Was ist in der Kiste? Das Teleskop selbst, eine Tragetasche, ein magnetischer Sonnenfilter, Putztuch, USB-Kabel und ein kleines Anleitungsheftchen. Im Netz gibt es eine sehr ordentliche deutsche Anleitung, ich habe sie ausgedruckt.


Ich habe sofort einige Anwendungsgebiete gesehen:
- Bestimmung der Sonnenfleckenrelativzahl aus Fotografien
- Verlauf von Mondfinsternissen
- Kometenfotografie und Bestimmung der Gesamthelligkeit
- Positionen von Kleinkörpern
- Rotation von Asteroiden aus der Helligkeitskurve
- Veränderlichenbeobachtung
- Verfolgung von Bedeckungen, vielleicht sogar Nachweis von Exoplaneten
- Spektroskopie mit Transmissionsgittern
- Dokumentation von Mondfinsternissen
- "tiefe" Deep-Sky-Aufnahmen
- Öffentlichkeitsarbeit und Schulunterricht
- Verfolgung von Supernovae
- atmosphärische Erscheinungen
- Mineralien auf dem Mond identifizieren, an Hand der Farbe

Ich werde einiges davon ausprobiern und hier berichten. Auch ihr könnt freilich eure Ergebnisse hier mitteilen.

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Uwe Pilz, Fachgruppen Kometen und Astrophysik/Algorithmen.
Oft benutzte Instrumente: Fujinon 16x70 FMT-SX-2, TMB Apo 105/650, Skywatcher Evostar 120/900 ED, Ninja Dobson 320/1440, Smartscope Dwarf-3

Unterricht und Ausbildung

Im Rahmen des Physikunterrichts sollen astronomische Beobachtungen durchgeführt werden. Ziel ist es dabei, den Schülern einen anschaulichen EInblick in die Astrophysik zu geben. Solche Beobachtungen müssen in der Nähe der Schule stattfinden, eine weite Fahrt ins Dunkle ist illusorisch. Ähnliches gilt für Schülerprojekte mit Beobachtungen.

Sonne, Mond und Planeten sind mit den Schülerteleskopen leicht zugänglich. Dies gilt aber nicht für Nebelobjekte. Smart-Teleskope schließen diese Lücke: Mit wenigen Vorkennissen der Technik kommt man zu beachtenswerten Ergebnissen.

Ich habe mich vom Stadtrand Leipzigs an Messier 101 versucht. DIese Galaxie ist ein Prüfstein für dunklen Himmel: Auf dem Lande ein Fernglasobjekt, bleibt sie in der Stadt nahezu unsichtbar. Unabhängig davon, wie groß die Öffnung ist. Meine Beobachtung fand am aufgehellten Sommerhimmel statt, fst um 4m5, das ist Bortle 6.

Das Dwarf-3 kann azimutal oder besser äquatorial benutzt werden. Die anhängenden Bilder entsatnden im einfacher zu bedienenden Äquatorialmodus. Das einzige, worauf man achten muss, ist ein korrekter Fokus auf unendlich. Dies habe ich am Tage mit der Sonne erprobt. Der "beste" Wert kann abgelesen werden und auf den Unendlich-Taste gelegt. Das sollte der Lehrer vorbereiten.
Die Belichtungszeit von 15s wird für äquatorial empfohlen.. "Gain", das ist ein Pendant zur ISO-Empfindlichkeit stellte ich auf 130 und benutzte den sog Astro-Filter, also eine Aufnahme mit erweiterter Rotempfindlichkeit gegenüber dem normalen Fotomodus.

Ich habe die Belichtung nach einer reichlichen halben Stunde beendet. Es lag dann ein gestacktes Resultat aus 148 Einzelbildern vor. Die Galaxie war klar zu erkennen, mit zahlreichen Einzelheiten.

Das Bildfeld beträgt waagerecht über 3 Grad, so dass ich auf die Suche nach weiteren Galaxien gegangen bin. Ich habe die Gruppe um NGC 5485 und NGC 5473 herausgesucht. Norden ist links. Die schwächste ist NGC 5484, 14,7 mag.

An M101 sieht man schön ,dass die Sternentstehungsgebiete in den Spiralarmen liegen, weil die Arme in Wirklichkeit Dichtewellen sind. Die Spiralstruktur sehen wir, weil durch die Verdichtungen neue Sterne entstehen. Nicht ganz so deutlich aber sichtbar: Diese Gebiet sind blau und heiß.

Ich war insgesamt sehr überrascht. An diesen Ergebnissen lässt sich viel erklären. Erstaunlich ist auch, dass dazu keine allzugroße Integrationszeit nötig war. Man kann also mit den Schülern an einem Abend mehrere Objekte aufnehmen.

Das Teleskop wird ja vom Smartphone gesteuert. Die Schüler können sich mit einem anderen Gerät dazuschalten und die Bildentstehung verfolgen. Das ist sehr instruktiv.

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Uwe Pilz, Fachgruppen Kometen und Astrophysik/Algorithmen.
Oft benutzte Instrumente: Fujinon 16x70 FMT-SX-2, TMB Apo 105/650, Skywatcher Evostar 120/900 ED, Ninja Dobson 320/1440, Smartscope Dwarf-3

Sonnenflecken

Aussagen über das Geschehen auf der Sonne beruhten lange Zeit fast ausschließlich auf der Beobachtung von Sonnenflecken. Bereits Mitte des 19. Jh. entwickelte der deutsche Astronom Rudolf Wolf eine einfache Methode zur Messung der Fleckenaktivität. Durch einen Korrekturfaktor ist es möglich, die Ergebnisse verschiedener beobachter mit unterschiedlichen Teleskopen zusammenzufassen. Es gibt keinen Grund, nicht auch einen Faktor für Smartteleskope zu berechnen. Damit lässt sich die Relativzahl aus Sonnenfotos gewinnen.

Zum Dwarf-3 gehört ein Sonnenfilter. Damit kann zunächst ganz einfach mit der sog. Tageslichtfotografie die Sonne aufgenommen werden. Bessere Ergebnisse erzielt man durch Überlagerung (Stacking) mehrere Bilder. Links im Bild ein Stack aus 20 Bildern, es wurde ca. jedes 10. benutzt, die anderen wurden wegen der Luftunruhe automatisch verworfen. Rechts ein Einzelbild aus dem Tageslichtmodus.
Neben den Flecken sieht man die Fackeln im Ufeld der Gruppe am linken Rand sowie die Randabdunkelung.

Ich habe parallel dazu die Sonne am 4-Zöller gezeichnet, mit Herschelkeil bei 53x. Damit erreiche ich freilich eine viel höhere Auflösung als mit 35 mm Öffnung. In den ausschnitt aus dem gestackten Bild habe ich einen Maßstabsbalken von 3 px · 10 px = 8" · 27" eingezeichnet. Die kleinsten Details haben einen Durchmesser von 3 Pixeln, wobe man noch eine Form erkennt. Da Auflösungsvermögen der kleinen Optik wird also zumindest in etwa erreicht.

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Oft benutzte Instrumente: Fujinon 16x70 FMT-SX-2, TMB Apo 105/650, Skywatcher Evostar 120/900 ED, Ninja Dobson 320/1440, Smartscope Dwarf-3

Astrometrie und Photometrie von Kometen und Asteroiden

Andrew Pearce hat ein youtube-Video hinterlassen, in welchem er die Tauglichkeit eines 5-cm-Smartteleskopes für Astrometrie prüft. Er fand Residuen von ca. 1". Beim kleineren Dwarf-3 muss man sich auf Residuen im Bereich von 2" einrichten. Ich kenne mich in der Asteroiden-Vermessung nicht gut aus, aber wahrscheinlich ist das zu viel für die Einsendung in Datenbanken.
Für die Kometen mit ihrem diffusen Kern sind die Residuen sicherlich größer, so dass wir hier mglw. mitspielen können.

Anbei ein Bild (Ausschnitt) des 14-mag-Kometen ATLAS, C/2021G2, aus der Stadt heraus (Bortle 6), eine halbe Stunde belichtet. Der Komet hat derzeit knapp 14 mag. Ich bin überrascht, dass ich ihn nachweisen konnte. Ein "schönes Bild" ist das nicht, aber geeignet zur Bestimmung der Gesamthelligkeit. Steffen Fritsche hat die Aufnahmeserie mit den AIRTOOLS ausgewertet und kommt auf 13,8 mag – in guter Übereinstimmung mit anderen Ergebnissen.

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Oft benutzte Instrumente: Fujinon 16x70 FMT-SX-2, TMB Apo 105/650, Skywatcher Evostar 120/900 ED, Ninja Dobson 320/1440, Smartscope Dwarf-3

Steffen Fritsche hat mich gebeten, einen Kometen der 16-mag-Gilde zu versuchen. C/2024 E1(Wierzchos) steht im Drachen, nahe dem Zenit. Ich habe ihn für 90 Minuten belichtet. Auf meinem Ergebnisbild war nichts zu finden, das Gerät stackt ja auf die Sterne.
Steffen hat alles ausgewertet, und dabei auch ein auf den Kometen gestacktes Bild erstellt. Der Komet ist nachweisbar und die Helligkeit deckt sich mit den anderen Messungen! Ich bin wirklich überrascht.

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Veränderliche Sterne


Smartteleskope sind zumindest eine ideale Ergänzung in der Werkzeugkiste von Variablenbeobachtern. Vorteile aus meiner Sicht ist der Automatikmodus, mit welchem ein ganzes Bündel von Fotos aufgenommen werden, und die automatische Bildverarbeitung. Für hellere Veränderliche bis ca. 12 mag können die Einzelbilder benutzt werden, um man erhält im Laufe einer Nacht eine ganze Lichtkurve im Minutentakt - direkt aus dem Instrument. Mit gestackten Bilder kommt an tiefer, ca. bis 15 mag.

Ich habe mich an AKHerculis versucht, einem Bedeckungsveränderlichen im 9-mag-Bereich. Für die Nacht vom 1. auf den 2. Juli war um Mitternacht herum ein Minimum vorhergesagt. Ich habe begonnen zu belichten, als der Himmel einigermaßen dunkel war und habe 300 Aufnahmen mit 30 s Belichtungzeit erhalten.

Die Amerikanische Vereinigung der Variablenbeobachter AASVO hat einen Vergleichssternkarten-Service. Im Bildfeld des Dwarf-3 gab es leider nur einen geeigneten Stern.

Für diesen Test wollte ich mich nicht mit den Eigenheiten der Software für Variablenbeobachter beschäftigen. Stattdessen habe ich die Histogramm-Funktion von Irfanview benutzt. Für AK Her war eine quadratische Apertur von 15 Pixeln = 41 Bogensekunden zweckmäßig. Ich habe an einer Handvoll Bilder jweils AK Her, den Vergleichsstern und den Hintergrund gemessen. Das Histogramm gibtr de mttlere Dichte an, diese ist proportional zum Lichtstrom in die APertur. Wenn man den Hintergrund subtrahiert, dann bekommt man den Lichtstrom des Sterns allein.

Am Anfang der Session war die Bildqualität schelcht: Himmel noch nicht ganz dunkel, viele Stallitenspuren und Artefakt "zog durch". Die Streuung ist deshalb etwas höher. Dennoch ist das Minimum gut zu sehen. Ich habe noch das Ergebnis einer quadratischen Regression mit angegeben.

Ich denke, dass solche Instrumente gut geeignet sind für Variablenbeoabchter. Mit ordentlicher Software, die eine Stapelverarbeitung unterstützt, kann man alle Bilder benutzen, die nicht verwackelt sind. Wenn man mehrere Vergelichssterne berücksichtigt, wird die Messung auch genauer.

Für didaktische Zwecke empfehle ich aber dieses manuelle Vorgehen, es war auch für mich sehr instruktiv.

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Es lohnt sich, spätestens jetzt damit zu beginnen, T CrB zu verfolgen. Noch ist der Stern im "Normallicht". Ich bestimmte aus einer Aufnahme der vergangenen Nacht 9m9 im Grünkanal, was gut zu den Beobachtungen anderer passt.

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