VLT: Schärfere Bilder als mit Hubble

astronews.com Redaktion

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Obwohl Teleskope auf der Erde deutlich größere Spiegel haben als das Weltraumteleskop Hubble, sorgt die Luftunruhe der Atmosphäre doch dafür, dass Hubble-Bilder merklich schärfer sind als Aufnahmen von VLT und Co. Doch das gilt nun nicht mehr: Die ESO hat heute Testbilder vorgestellt, die mithilfe einer neuen Adaptiven Optik gewonnen wurden. Die Ergebnisse sind spektakulär. (18. Juli 2018)

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FrankSpecht

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Moin zusammen,
Die Ergebnisse sind spektakulär. (18. Juli 2018)
Ja, in der Tat ist dieses Neptunbild sehr spannend.
Gemeinsam mit der Abbildung des Zentrums des Kugelsternhaufens NGC 6388 zeigt das Instrument MUSE/GALACSI, was es im Narrow Field Modus zu leisten imstande ist.

Es sollte aber nicht davon ablenken, Daniel Fischer sei Dank, dass sehr viel frühere Aufnahmen mit adaptiven Optiken an anderen Großteleskopen bisweilen schärfere, wenigstens gleich scharfe Bilder geliefert haben:
Keck 2000
Keck 2007

Und zum Vergleich mal mein bestes Ergebnis von Neptun aus dem Jahr 2003 mit einem 20cm-Teleskop (C8, ohne AO) :rolleyes:
 

FrankSpecht

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Danke schön, Ralf!
Aber soooo doll ist die Aufnahme nun auch nicht (na gut, schlecht ist sie auch nicht, wenn ich den internationalen Vergleich sehe) :rolleyes:
Es gibt aber semiprofessionelle Amateure (mit leistungsfähigeren Teleskopen), wie z.B. Damian Paech, die solch schwierige Aufnahmen wesentlich besser meistern:
Damian Paech: Neptun

Da reiche ich bei weitem weder mit Geduld, noch Location heran.

PS: Ich habe hier noch eine schöne Animation vom HST gefunden: Neptune and its moons
 
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FrankSpecht

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Moin pauli,
ui, was für ein scharfes Bild ... wie lange muss belichtet werden dafür?

Ich weiß zwar nicht, auf welche Aufnahme du dich konkret beziehst, aber generell ist es in Zeiten digitaler Kameras so, dass man nicht eine langbelichtete Aufnahme macht, sondern Hunderte bis Tausende kurzbelichtete.
Früher beim Rollenfilm musste man tatsächlich bei Planeten so 1-2 Sekunden belichten.
Heute, zumindest bei uns Amateuren, belichtet man mit etwa 1/200 Sekunde und macht z.B. 6000 Aufnahmen (je nach Rotationszykus eines Planeten weniger oder mehr) - das überstreicht dann einen Belichtungszeitraum von etwa 30 Sekunden.
Mit Hilfe von spezieller Software werden die 6000 Aufnahmen nach Bildqualität sortiert und gestapelt (stacking - hierbei geht es um das Signal-/Rauschverhältnis) und dann wird aus dem Stapel das Endbild generiert.

Je größer das Öffnungsverhältnis, desto weniger Aufnahmen braucht man für das Endresultat.

Sehr viel anders werden die großen Sternwarten auch nicht verfahren.
 
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pauli

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ah, interessant, das bedeutet dann sicher auch, dass für 30 Sekunden das Fernrohr nicht nachgezogen werden muss da die Bewegung des Planeten sich auf diese Distanz nicht bemerkbar macht, das wäre nämlich meine nächste Frage gewesen: wie führt man das Teleskop präzise nach bei langer Belichtung, das müsste ein ganz feiner Motor sein
 

Chrischan

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Moin Pauli,
das bedeutet dann sicher auch, dass für 30 Sekunden das Fernrohr nicht nachgezogen werden muss
Neptun hat grob einen Durchmesser von 2,5". Pro Sekunde bewegt sich der Himmel um 15". Selbst bei 30 Sekunden ist eine Nachführung ratsam.:cool:

wie führt man das Teleskop präzise nach bei langer Belichtung, das müsste ein ganz feiner Motor sein
Es ist wichtig sehr genau zu wissen, wie sich der Motor dreht. Schrittmotoren oder Synchronmotoren werden hierfür - zumindest im Amateurbereich - eingesetzt. Dadurch kann man recht genau den Motor steuern.

Bei der Fotografie nutzt man oftmals zusätzlich noch sog. Autoguider.

Ein Autoguider besteht aus 3 Teilen. 1) Eine Kamera, 2) Eine Schnittstelle zur Steuerung der Montierung, 3) Eine Auswertesoftware.
Vereinfacht gesagt, macht der Autoguider schnell hintereinander Fotos von einem Stern, vermisst dessen Position auf dem Bild, Berechnet eine Abweichung zur vorherigen Aufnahme und gibt der Montierungssteuerung Korrekturinformationen.

Durch den Autoguider können dann auch kleinste Abweichungen der Montierung von der Idealen korrigiert werden.

Gruss,
Christian
 

pauli

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wow, beeindruckend die Korrekturmaßnahme. Das war natürlich Schwachsinn von mir, habe bei der Nachführung nur an die Bewegung des Neptun gedacht, nicht an die Rotation der Erde :D
 

FrankSpecht

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Moin pauli,
ein Stichwort, dass mich zu elementaren Begrifflichkeiten der Astrofotografie führt:
- parallaktische & azimutale Montierung
- Bildfelddrehung

Ansonsten kann ich mich den Äußerungen von Chrischan nur anschließen!
Nur habe ich damals (2003) keinen Autoguider benutzt (sowas gabs in der Amateurszene noch nicht), sondern habe manuell mit einer Steuerbox den Planeten in einem beleuchteten Nachführokular nachgeführt.
Aber das ist ja nun Geschichte :D

PS: Für eine teleskopische Nachführung reicht ein einfaches (kräftiges) Uhrwerk auf einem schrägen Untergrund, dessen Winkel dem Beobachtungsbreitengrad entspricht - das mal nur als Tipp zum Nachdenken ;)
PPS: Ich habe mal ein Foto meiner damaligen Ausrüstung ausgegraben, damit du eine ungefähre Vorstellung des benutzten Equipment hast: C8 + FL80
 
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pauli

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Kann man mal sehen welche Hürden es zu überwinden gilt, das selbstgebaute Nachführokular mit dem Trafodraht ist schon heiß :cool:
 

SRMeister

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PS: Für eine teleskopische Nachführung reicht ein einfaches (kräftiges) Uhrwerk auf einem schrägen Untergrund, dessen Winkel dem Beobachtungsbreitengrad entspricht - das mal nur als Tipp zum Nachdenken ;)

Vorausgesetzt man koppelt das Teleskop an den Stundenzeiger, bräuchte man da nicht ein Ziffernblatt das nicht 12 sondern 24 Stunden(eigentlich siderischer Tag 23h56min) pro Umdrehung des Stundenzeigers hat? Oder übersehe ich da gerade was?
 

FrankSpecht

Registriertes Mitglied
[...] bräuchte man da nicht ein Ziffernblatt das nicht 12 sondern 24 Stunden(eigentlich siderischer Tag 23h56min) pro Umdrehung des Stundenzeigers hat?
Korrekt, die Übersetzung muss natürlich angepasst werden. Aber mehr als 12 Stunden am Stück belichtet eh kein Astrofotograf ;)
 
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SRMeister

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Warum denn nicht, da kann man gleich noch ein bisschen Gartenbiologie betreiben wenn dann Tag ist und das Teleskop nach unten zeigt :D

Aber mal im Ernst, die Geschichte mit dem Autoguider interessiert mich auch sehr.
Vielleicht kann mich jemand aufklären. Angenommen ich hätte so ein Skywatcher EQ-5 oder EQ-6 mit Autoguider Port.
- Brauche ich dann am Guiding-Teleskop ein CCD was an einen Laptop angeschlossen wird welcher dann wiederum das Korrektursignal für die Skywatcher generiert? Das wäre ja dann etwas aufwändig...
- Wie genau wird sowas? Ist das System in der Nachführung dann genauer als das Schneckenrad plus "periodic error correction" der Skywatcher steuerung?
- Was für eine Vergrößerung und Öffnung nimmt man für das Guiding Teleskop? Oder gibt es sogar fertige All-in-one Pakete?

Fragen über fragen :)

Grüße,
Stefan
 

pane

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Diese ganze Nachführungen sind doch für Sterne gedacht. Neptun geht vielleicht auch noch, Mars und Venus muss man nicht so lange belichten, was aber, wenn man einen Asteroid fotografieren möchte? Da kommt doch noch eine Menge Eigenbewegung hinzu, oder?

Mit freundlichen Grüssen
pane
 

FrankSpecht

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Moin Stefan,
Fragen über fragen

Nur kurz, da mir einfach zu heiß ist: Prinzipiell hast du dir mit den Fragen die Antworten gleich selbst geliefert - zumindest hast du alle Stichworte genannt, nach denen du das Web durchforsten kannst. ;)

Nur noch kurz: Viele meiner Astrofreunde benutzen tatsächlich "nur" einen 7x50-Sucher mit angeschlossenener Guidingkamera und legen sich schlafen, während Computer, Kamera & Teleskop den Rest erledigen :rolleyes:
 

FrankSpecht

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Moin pane,
Diese ganze Nachführungen sind doch für Sterne gedacht.
Nein!
Bei vielen Montierungen hast du Einstellungen zur Nachführung von Sternen, Mond und sogar Sonne!
Zusätzlich können die Geschwindigkeiten von Planeten, Asteroiden und Kometen über deren Bahndaten programmiert werden.
Neptun geht vielleicht auch noch, Mars und Venus muss man nicht so lange belichten, was aber, wenn man einen Asteroid fotografieren möchte? Da kommt doch noch eine Menge Eigenbewegung hinzu, oder?
Abgesehen davon, dass sich Asteroiden ebenfalls mit planetaren Geschwindigkeiten bewegen: Diese Aussage stimmt nur, wenn man zur Berechnung der Belichtungsdauer die benutzte Brennweite berücksichtigt.
Bei Brennweiten bis 200mm und einer Belichtungszeit von 30 Sek. stimmt deine Aussgae in den allermeisten Fällen.
Aber bei Brennweiten im Meterbereich werden die Belichtungszeiten so lang, dass du bei keinem Objekt ohne angepasste Nachführung bzw. Korrektur auskommst.

Sieh mal einfach dieses Beispiel meiner Marsaufnahme aus 2003, bei der man die (damals noch manuelle) Korrektur live erkennen kann - innerhalb weniger Sekunden wandert der Planet aus dem Bildfeldzentrum, wenn man das Teleskop nicht optimal eingenordet hat.

Noch schlimmer traf es mich bei dieser Aufnahme von Jupiter. Da sieht man Jupiters relative Bewegung zu den statischen Dreckflecken auf dem Kamerachip sehr deutlich.

Diese Venusaufnahme hingegen ist ein Beispiel für ein relativ gut ausgerichtetes Telekop.

Die schlechten Videos oder Aufnahmen, bei denen die Objekte aus dem Bildfeld laufen, habe ich meistens gleich gelöscht. Sollte ich noch eine Aufnahme finden, bei der sichtbar ist, wie schnell sich ein Objekt bei entsprechend hoher Vergrößerung im Bildfeld bewegt, werde ich es als Negativbeispiel einbringen.

Vertraue mir einfach: Nachführung ist nicht ganz so trivial, wie du dir das womöglich vorstellst (du kannst auch gerne Chrischans Beispiel extrapolieren).
 
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