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Diskussionsforen Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln | Mond und Planeten
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fbrand Offline
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Registriert: 16/04/2005
Beiträge: 581
#602063 - 19/04/2009 11:51 Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln


Hallo Planetenbeobachter,

ich beschäftige mich schon eine gewisse Zeit mit der Frage, ob mit heutiger Amateurtechnik ein >>direkter<< Nachweis der Uranusringe möglich ist oder wohl doch den Profis vorbehalten ist.

Ich habe einmal das Web nach Amateuraufnahmen durchforstet, aber bisher nichts gefunden - es scheint wirklich bisher noch niemand versucht/geschafft zu haben.

Was ich jedoch gefunden habe war diese Webseite von Silvia Kowollik die sich mit der gleichen Fragestellung befasst. Die auf der Webseite angestellten Überlegungen sind recht interessant. Der Nachweis sollte (wenn überhaupt) gelingen, wenn ein Methanbandfilter eingesetzt wird (um die Planetenscheibe des Uranus abzudunkeln, damit die Ringe nicht überstrahlt werden). Leider liegt bei den herkömmlichen CCD webcams (ToUCam, DMK, Lumenera usw) die Quanteneffizienz bei 890nm nur noch bei ca. 10-15%. Das Ganze sollte dadurch eine sehr schwierige Sache werden wenn ich hier im Forum lese, welche Belichtungszeiten schon bei dem viel helleren Saturn unter Verwendung eines Methanbandfilters erforderlich sind. Wenn man sich die Abbildung auf der Webseite mit der Darstellung der Uranushelligkeit in Abhängigkeit von der Wellenlänge anschaut, könnte doch auch einen Schmalbandfilter bei ca. 730nm erfolgsversprechend sein, dort ist die Quanteneffizienz des CCD ja auch noch etwas höher. Trotzdem wird die erforderliche Belichtungszeit sehr hoch sein (>10sec mit Sicherheit) und dann entsprechende Anforderungen an Nachführung etc. stellen...

Was meint Ihr, ist ein Versuch sinnvoll oder sollte man das lieber gleich verwerfen? Etwas Zeit bleibt ja noch bis der Planet besser sichtbar wird...

CS

frank

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frasax Offline
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Beiträge: 4007
Ort: Köln
#602106 - 19/04/2009 14:43 Re: Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln [Re: fbrand]


Hallo Namensvetter,

eigentlich zwar kein Thema was mich sonderlich interessiert da ich eher Deepsky Fan bin aber dennoch zwei Anmerkungen:

1. Im blauen Nachbarforum hat neulich jemand die ISS abgelichtet und man glaubt es kaum, auf dem Foto war deutlich ein Astronaut beim Ausseneinsatz zu erkennen, kein Aprilscherz (Das Foto wurde APOD bei der NASA wen wunderst:-)). Wenn das geht dann geht auch dein Projekt....irgendwann:-)

2. Die Belichtungszeiten werden deutlich länger werden a) wegen des Filters der sicher nicht viel Licht durch lässt und b weil man ja keine Details in den Ringen ablichten will, die Seeingbedingt zu sehr kurzen Belichtungszeiten führen würden:-) Also muss man sich nicht auf die typischen Belichtungszeiten der typischen Planetenkameras beschränken sondern kann das ganze mit CCDs angehen die eher für Langzeitbelichtung ausgelegt sind und evtl. in dem Wellenlängenbereich empfindlicher oder überhaupt empfindlicher (die E Reihe von SBIG zum Beispiel).

CS Frank

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frasax Offline
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Registriert: 27/08/2002
Beiträge: 4007
Ort: Köln
#602370 - 20/04/2009 13:21 Re: Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln [Re: frasax]


Nochmal ich,

wie es doch der Zufall will habe ich gestern in der Sternwarte beim warten auf meine Aufnahmen in einer Ausgabe der Interstellarum von 2006 geblättert als mir ein Artikel von Ralf Vandebergh in die Hände fiel. Thema: Uranus in Amateurteleskopen. Ebenjener Ralf der auch die fantastischen ISS Aufnahmen macht. Also nicht verwunderlich das seine Aufnahme von Uranus auch schon enorme Details auf der Oberfläche zeigt.

Ich würde sagen du solltest dich mit ihm auf jeden Fall in Verbindung setzen, wenn einer Ideen hat wie das geht dann er!

LG Frank

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Bartkauz Offline
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Registriert: 17/02/2006
Beiträge: 510
Ort: Bad Tölz
#602400 - 20/04/2009 14:44 Re: Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln [Re: fbrand]


Hallo Frank

Original geschrieben von: fbrand
Ich habe einmal das Web nach Amateuraufnahmen durchforstet, aber bisher nichts gefunden - es scheint wirklich bisher noch niemand versucht/geschafft zu haben.
Es klingt absurd, aber gerade auf sowas fahr ich voll ab zwinker

Aber mal im Ernst:
Uranus hat eine Flächenhelligkeit von so um die 8 mag/"², der Ring dürfte dagegen äußerst schwach leuchten, ich denke mal daß wir da ungefähr von 22 - 23 mag/"² ausgehen dürfen - ich weiß es aber nicht so genau. Wenn dem so ist, dann hätte der Ring eine Flächenhelligkeit, die ganz grob der einer mittelhellen Galaxie (Außenbereiche) entspricht, von daher ist man mit einer Webcam absolut chancenlos. Schon alleine die 4 hellsten Monde Titania, Oberon, Ariel und Umbriel damit zu fotografieren, ist äußerst heikel. Nimmt man dagegen eine gekühlte Astrokamera her, dann ließe sich der Ring theoretisch darstellen, wenn da nicht dieser wahnsinnig helle Uranus alles hoffnungslos überstrahlen würde. Da kneift´s schon ganz mächtig bei Ariel und Umbriel. Silvia Kowollik´s Ansatz, Uranus´ Licht mit einem Methanbandfilter zu dämpfen, wäre also schon sehr logisch.

Aber:

Der Methanbandfilter dämpft auch das Licht des Rings, und zwar nicht unerheblich, denn seine Breite beträgt rund 12 nm, statt grob 300nm bei einem Sperrfilter. Außerdem liegt die QE bei 890nm typischerweise bei rund 12%. Mal rechnen:

0,12 * 12 / 300 = 0,0048

Dämpfung also ganz grob bei 200 oder ca. 5,8 mag

Der Erfolg hängt also ganz entscheidend davon ab, welche Flächenhelligkeit Uranus´ Ringe tatsächlich haben. Liegt sie, wie ich vermute, bei ca. 22-23 mag/"², dann hast Du keine Chance. Ist sie aber ca. 100-mal heller, dann wäre ein Versuch durchaus erfolgsversprechend. Man kann sich allerdings schlappgoogeln - man findet einfach keinen brauchbaren Hinweis dazu.

Brennweite:
Es kommt da noch eine kleines Randproblem hinzu:
Uranus ist mit rund 3,4" Durchmesser nicht wirklich formatfüllend. Die Ringe dürften aber so um die 6-7" haben. Auf jeden Fall muß für eine halbwegs vernünftige Darstellung ein Abbildungsmaßstab von 0,5"/Pixel oder noch weniger eingestellt werden. Flächenschwache Objekte werden dadurch auf noch mehr Pixel verteilt und dadurch noch dunkler dargestellt.
Und: Vom Uranusrand bis zum Ringrand sind es nicht einmal 2", das muß alles sauber aufgelöst werden können. Ohne ein sehr, sehr gutes Seeing geht das ohnehin nicht.

Seeing:
Das mit dem kurz belichteten ´Lucky Imaging´, wie es zum Umgehen der Unschärfen durch das Seeing bei Planetenaufnahmen gerne eingesetzt wird, kannst Du hier absolut vergessen. Hier mußt Du richtig lange belichten, mit Methanbandfilter in der Größenordnung von 15-30 Minuten pro Aufnahme. Keine Chance, das Seeing irgendwie ´auszutrixen´.

Ich will Dich nicht entmutigen, zumal Uranus langsam immer mehr an Kulminationshöhe gewinnt und sich auch seine Ringe immer mehr öffnen, aber ich persönlich hätte einen Höllenrespekt vor einer solchen ´Aufgabe´! Hab das Uranussystem auch schon aufs Korn genommen und muß sagen - so ganz und gar ´pflegeleicht´ ist das nicht.
Schau mal hier: Uranus und seine Monde
_________________________
Viele Grüße und ein sternklares Jahr
Klaus

Grundwissen & Anleitungen » Astrofotografie

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fbrand Offline
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Registriert: 16/04/2005
Beiträge: 581
#602481 - 20/04/2009 19:43 Re: Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln [Re: Bartkauz]


Hallo Frank, Hallo Klaus,

Original geschrieben von: Bartkauz
Es klingt absurd, aber gerade auf sowas fahr ich voll ab zwinker


Ja, aber wenn das gelingen sollte - wäre schon eine Sensation smile

Vielen Dank für Eure Konstruktiven Beiträge zu diesem Thema! Das sind genau die Informationen auf die ich gehofft hatte smile .

Ich war mir auch nicht sicher, ob man mit einer Webcam bei dieser Aufgabenstellung wirklich glücklich wird. Ich bin mittlerweile auch davon überzeugt, dass es eine gekühlte Astrokamera sein sollte, die auch bei ca. 880-890 nm noch eine brauchbare Quanteneffizienz hat.

Zum Methanbandfilter würde ich nicht den von Asahi Spektra (wie Silvia Kowollik ihn eingesetzt hat), sondern den von Neumann einsetzen, der hat eine etwas größere Halbwertsbreite (50 nm, anstatt 12nm).

Bezüglich der Helligkeit der Uranusringe würde mich wirklich interessieren, ob die Vermutung mit den 22-23 mag stimmt...wenn ja ist das sehr heftig und das Vorhaben wird dann zu einer echten Herausforderung - leider habe ich auch dazu bisher keine Aussagen im Web gefunden.

Ich war gerade einmal auf der Webseite von Klaus (Alias Bartkauz), ich finde Deine Uranus-Bilder ausgezeichnet! Ich habe vor ein paar Jahren einmal den Uranus abgelichtet (noch mit dem C8), das Ergebnis war eine kleine blaue Scheibe, Du hast noch die Monde mit erwischt!

Noch eine Anmerkung zu den Versuchen von Silvia Kowollik: Anscheinend wurden im August letzten Jahres auch schon die ersten Versuche durchgeführt - leider ohne Erfolg. Dort wurde allerdings mit einer ungekühlten DMK und nur 8s Belichtungszeit gearbeitet.

Vielen dank noch mal für die Rückmeldung - und wenn jemand noch Informationen zu dem Thema hat...nur her damit smile

CS

Frank

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AstroTigger Offline
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Registriert: 15/06/2006
Beiträge: 1065
#603783 - 24/04/2009 23:31 Re: Direkter Nachweis d. Uranusringe m. Amateurmitteln [Re: fbrand]


Hallöchen

... ich habe noch ein paar Infos smile

Die Uranusringjagd wird derzeit von Silvia Kowolik und Bernd Gährken (allerdings bislang erfolglos) betrieben. Die beiden sind sicherlich wieder auf der Planetentagung in Violau dabei. Wenn du also so sehen willst, welche Neuigkeiten und verrückte Ideen (hier gabs auch schon lang vor dem "Mainstream" die ersten Venuswolken und Venusoberflächenstrukturen etc.) sich gerade entwickeln, dann Plan doch ein Pfingswochenende in Bayern.

Die Uranusringe selbst sind überraschend "hell" (ich glaube so um die 14 bis 16 mag), das heist aber immernoch, dass du den Planeten (relativ zu den Ringen) um den Faktor 10.000 abdunkeln müsstest um auf gleichem Niveau mit den Ringen zu sein.
Das Hauptproblem ist, dass die Ringe so verdammt nah an Uranus dran. Wie oben vorgerechnet, sind es von Uranusrand zu Ringrand gerade einmal 2" - da brauchst du überhaupt einmal erst das nötige Seeing dazu (durch die lange Belichtungszeit kannst du hier ja kein Lucky-Imaging machen). Außerdem wird die Realität wohl so aussehen, dass aller Filterung zum trotz Uranus immer noch heller ist, als die Ringe. Kommt also zum Seeing nun auch nur das kleinste bißchen Überstrahlung hinzu, versinken die Ringe vollständig in der Dunstglocke von Uranus.

Ein weiterer interessanter Punkt ist die Ringöffnung. Wir haben ja gerade eben erst Kantenstellung hinter uns - das ist natürlich nicht optimal, um die Ringe zu belichten.
Auf der anderen Seite ist ein voll geöffneter Ring ebenfalls von Nachteil, da man dann die sehr dünnen Ringe als einzelne Ringe sieht (oder eben nicht).
Die optimale Stellung ist also möglichst weit geöffnet, aber nur so weit geöffnet, dass durch Seeing und Auflösung das Licht der "vorderen" und "hinteren" Ringkante noch aufaddiert bei uns ankommen.
D.h. sollte es uns Amateuren mit unseren heutigen Mitteln überhaupt möglich sein die Ringe nachzuweisen, dann dauert es um so länger, je schlechter unsere Auflösung ist.

Ich habe (wie man vielleicht sieht) auch schon ein paar Überlegungen zu diesem Thema angestellt. Ich verfolge gegenwärtig den Ansatz, eine Koronographenblende (evtl. zusätzlich zur speziellen Filterung) einzusetzen und habe (zusammen mit Silvia) da auch schon einmal (ebenfalls erfolglos) eine Nacht daran rumgespielt und gebastelt. Ich habe aber vor, den Versuch noch einmal mit einer speziell gerechneten und gefertigten Optik zu wiederholen. Da ich diese allerdings erst noch bauen muss, und zum erbauen erst einmal lernen muss, wie man mit einer Drehmaschine umgeht, steht noch in den Sternen, bis zu welchem Jahr ich damit fertig sein werde (bis zu nächsten Uranuskantenstellung schaffe ich es bestimmt zwinker ).

Viele Grüße
Andy
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