Was ist das kleinste Detail das ich auf dem Mond mit 12" noch erkennen kann?

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TaurusM45

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Hallo zusammen,

ich habe mal überlegt, was die Auflösung eines Teleskops in der Realität bedeutet.
Nehmen wir als beispiel ein 12" SC mit einer Auflösung von 0,38"
Der Mond hat einen Durchmesser von 0,5° also 30´
Das sind dann 1800" geteilt durch 0,38 ist dann 4736.
Bei einem Monddurchmesser von 3474 km geteilt durch 4736 müsste man also unter besten Bedingungen in der Theorie noch Grater mit ca. 700m Durchmesser erkennen können.

Ist diese Rechung eigentlich richtig oder hab ich da nen Denkfehler?
 
Auch der Kontrast spielt noch eine große Rolle für das Sehen. Deine errechneten 700m sind ca. die Breite der Rille im Alpental. Es gibt Beobachtungsberichte die diese schon mit 6" deutlich gesehen haben.

VG Heiko
 
Ja genau. Man darf Erkennen nicht mit Auflösen verwechseln. Denkt mal an einen Stern. Auch wenn der viel zu klein ist, um auf ein ganzes Pixel zu passen, kann man ihn sehen, wenn er hell genug ist - also genügend Kontrast da ist.

Gruß

Noch ein *entfernt*
 
Das angegebene Auflösungsvermögen von Teleskopen bezieht sich auf Punktlichtquellen. Dabei werden beugungsbedingte Kriterien (z.B. Rayleigh-Kriterium) berücksichtigt. Bei Planeten oder am Mond gelangt man durchaus darunter, wie Heikos Beispiel mit der Rille im Alpental zeigt. Das Seeing spielt wohl hier die größere Rolle, nicht zuletzt auch die Beobachtungserfahrung und schließlich auch die Kollimation und die Qualität der Optik. Angaben wie 0.38" sind eher theoretischer Natur.

salü, volker.
 
Die Frage lässt sich nicht sinnvoll beantworten. Allgemein gilt: Je höher der Kontrast, desto kleiner darf die Struktur sein.

Dazu kommt die Frage des Wiedererkennens: Chaotische Strukturen werden von unserem Sehapparat (inkl. Gehirn) nicht so gut wahrgenommen wie Krater oder Rillen, wo wir aus wenigen „Datenpunkten“ interpolieren können.

Daher kommt auch der Einfluss der Erfahrung: Wenn wir wissen, was uns erwartet und wie das im Teleskop aussehen muss, erkennen wir schwächere Kontraste und damit möglicherweise auch kleinere Strukturen.

Aus diesem Grund sind auch die Angaben zur förderlichen Vergrößerung immer nur Anhaltspunkte und nicht „physikalisch determiniert“. Physiologische Eigenschaften des Sehapparates, Vorwissen/Beobachtererfahrung und Eigenschaften der Szene beeinflussen die mögliche Gesamtauflösung und damit auch die maximale sinnvolle Vergrößerung eines Teleskops.

Viele Grüße
Sebastian
 
Hallo,

er wollte es theoretisch wissen...

So etwas wird normalerweise mit den Winkelfunktionen berechnet.
a/b=tanα (wenn nach dem Winkel gesucht wird)
umgestellt: a=tanα x b
a= tanα x 300 000 000m (ca. Entfernung Mond in m) = 552m
Also rein theoretisch... nix mit Kontrast oder ...
Hatten wir, glaube ich, in der 6. Klasse Hauptschule. Ok... mancher erreicht dieses Ziel ja auch nicht :)
Da bald Weihnachten ist... habt ihr schon mal über eine Modelleisenbahn nachgedacht? Nur mal so als Tip...

Gruß aus Thailand und CS
*entfernt*
 
Also aus meiner Erfahrung mit einem sehr guten 12´´ Newton:
Unter besten Bedingungen (Gerät ausgekühlt, Seeing, Beleuchtung des Mondes, Augen ausgeruht ...) Kraterchen mit ca. 0,8 km Durchmesser als Miniringlein, mit 0,5 km als "Punkt" ( im Sinne: da ist noch etwas...)
Das hängt nebenbei auch noch davon ab, was die eigenen Augen individuell leisten in Bezug auf Detailwahrnehmung
(Auflösung, Kontrastverhalten Reinheit der optischen Elemente des Auges können von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich sein). Obstruierte Optiken sind da generell etwas im Nachteil, weil die Lichtverteilung zwischen dem zentralen Beugungsscheibchen und den Beugungsringen bekanntermaßen etwas ungünstiger ist als bei Refraktoren.
Daher hängt eben viel von der Beleuchtung (Sonnenhöhe) auf dem Mond selber ab.
Gruß Michael
 
Hallo zusammen,

ich habe mal überlegt, was die Auflösung eines Teleskops in der Realität bedeutet.
Nehmen wir als beispiel ein 12" SC mit einer Auflösung von 0,38"
Der Mond hat einen Durchmesser von 0,5° also 30´
Das sind dann 1800" geteilt durch 0,38 ist dann 4736.
Bei einem Monddurchmesser von 3474 km geteilt durch 4736 müsste man also unter besten Bedingungen in der Theorie noch Grater mit ca. 700m Durchmesser erkennen können.

Ist diese Rechung eigentlich richtig oder hab ich da nen Denkfehler?
Hallo Taurus,

ja so kann man das auch rechnen und du hast alles richtig gemacht.
Man kann es aber auch einfach über die Winkelfunktion ausrechnen wie es Bernd gemacht hat.
Man benötigt dann eben die Entfernung des Mondes und bei deiner Variante eben dessen Durchmesser.
Da wir beides kennen ist es egal welchen Rechenweg man benutzt. Man kann seine Rechnung ja auch sehr schön mit dem anderen Rechenweg als Gegenrechnung überprüfen.

In deinem Fall
Mittlere Entfernung Erde Mond = 384000km
X = tan 0,38“ x 384000km =0,7km
Also Gegenrechnung passt, in beiden Fällen kommt das Gleiche Ergebnis heraus.

Du hast mit den 0,38“ auch das tatsächliche Auflösungsvermögen verwendet und keine Spezialfälle wie Rayleigh die lediglich einen bestimmten Grad der Trennung von Doppelsternen beschreiben aber nicht das tatsächliche Auflösungsvermögen.
Rayleigh nützt uns hier daher auch überhaupt nichts.

Das tatsächliche Auflösungsvermögen wird durch die Grenzfrequenz der MTF definiert.
Es ist der Punkt an dem die MTF gegen Null geht und errechnet sich zu Lambda/D in Radiant oder man rechnet es noch mit 206265 in Bogensekunden um also dann.
a= 206265 x Lambda / D

Das ist eine glasklare physikalisch exakt definierte Größe und keine Ansichtssache wo man dann irgendwie zwischen verschiedenen Varianten nach Gusto wählen kann.
Wenn es um das Auflösungsvermögen im Allgemeinen geht ist daher prinzipiell immer die Grenzfrequenz der MTF heranzuziehen.
Nur wenn es um einen vordefinierten Grad bei der Trennung von Doppelsternen geht haben Rayleigh oder Dawes Relevanz.

Grüße Gerd
 
Hallo *entfernt*

Vielen Dank für den sachbezogenen Teil deines Votums.

Und sowas..

...will niemand lesen, danke!

CS Martin

Hallo Martin,
1. man muss auch zwischen den Zeilen lesen können...
2.. du bist das typisch (deutsche) Beispiel, sich immer gleich als Oberlehrer aufzuspielen
3. oder hast du etwas dagegen, dass ich die Hauptschule besucht habe? Ok... wie man hier liest kann man auch mit anderen Schulformen sehr viel Freude an der Astronomie haben.

CS *entfernt*
 
.. ja ein bisschen Mathe braucht der Sternfreund schon. Wenn er's nicht selber mag, kennt er sicher jemanden, der Freude an ein paar kleinen Formeln hat...
Clear Skies
Dietrich
 
Hallo Andreas,

du kannst auch selbst ein wenig mit praktischen Beispielen experimentieren, was alles möglich ist. Es wurden hier bereits als wichtige Elemente der Kontrast und die individuell unterschiedliche Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges angesprochen.

Nimm mal ein weißes Papier und zeichne eine etwas längere, nicht allzu dicke schwarze Linie mit Filzstift darauf. Dann stelle diese in eine Enfernung von vielleicht 30-40 m auf. Du wirst überrascht sein, dass du diese noch als "grauen Strich" auf weißem Grund bei guten Beleuchtungsverhältnissen erkennen kannst, obwohl das Auflösungsvermögen deines Auges längst um Größenordnungen überschritten wurde. Mache das gleiche mit einem schwarzen Punkt und du wirst feststellen, dass du einiges näher heran musst, um diesen noch irgendwie zu sehen.

Jetzt nimm einen guten 4" Refraktor und beobachte Saturn bei brauchbaren Bedingungen. Du kannst die Cassini-Teilung damit ohne Probleme erkennen, obwohl diese nur ca. 4800 km breit ist, was einer Breite von ca 0,75 Bogensekunden bei Saturnentfernung entspricht. Der 4-Zöller hat allerdings ein Auflösungvermögen von ca. 1,4 Bogensekunden.

Noch extremer wird es bei der Encke-Teilung, welche mit einem sehr guten 12" und exzellenten Bedingungen gerade noch so "gesehen" werden kann. Die Breite dieser "Lücke" ist ja nur ca. 0,05 Bogensekunden.

Viele Grüße
Werner
 
...interessantes Thema! Man sollte sich hier von theoretischen Grenzen aber nicht zu sehr beeindrucken lassen. Voller Beispiele ist hier z.B. das Taschenbuch für Planetenbeobachter (Verlag Sterne und Weltraum, TB 4). Einige der oben von Sebastian beschriebenen Phänomene werden hier sehr detailliert beschrieben, auch Jupiterdetail, wie es z.B. infolge des Seeings oder der Art des physiologischen Sehprozesses wahrgenommen wird (auch unterhalb des MTF-Kriteriums).
Noch extremer wird es bei der Encke-Teilung, welche mit einem sehr guten 12" und exzellenten Bedingungen gerade noch so "gesehen" werden kann. Die Breite dieser "Lücke" ist ja nur ca. 0,05 Bogensekunden.
Astreines Beispiel, Werner! Die Ringteilungen Cassini und Encke sind vielleicht die besten Beispiele, wie weit man sich mit bestimmten Öffnungen jenseits von Grenzen bewegen kann.

salü, volker.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hatten wir, glaube ich, in der 6. Klasse Hauptschule. Ok... mancher erreicht dieses Ziel ja auch nicht :)
Da bald Weihnachten ist... habt ihr schon mal über eine Modelleisenbahn nachgedacht? Nur mal so als Tip...

Gruß aus Thailand und CS
Bernd

Hallo Bernd,

bei allem Respekt - eine Frage verdient eine Antwort. Es gibt keine dummen Fragen - nur dumme Antworten. Und unhöfliche - hast Du mal Dein Karma-Konto gecheckt? Allein die Erkenntnis etwas nicht zu wissen und zwecks Wissenserwerbs zu fragen ist aller Ehren wert.

CS
Jörg
 
Hallo *entfernt*,

bei allem Respekt - eine Frage verdient eine Antwort. Es gibt keine dummen Fragen - nur dumme Antworten. Und unhöfliche - hast Du mal Dein Karma-Konto gecheckt? Allein die Erkenntnis etwas nicht zu wissen und zwecks Wissenserwerbs zu fragen ist aller Ehren wert.

CS
Jörg

Hallo Jörg,

wenn Du lesen kannst.... ich habe die Frage beantwortet. Die "dumme" Frage hast Du ins Spiel gebracht. Ich würde so etwas niemals machen.
1. Ich habe dem Fragesteller geschreiben, wie (einfach) man diese Aufgabe lösen kann.
2. Ich habe geschrieben, dass ICH das in der 6. Klasse Hauptschule auch schon gerechnet habe.
Oder bin ich unhöflich, wenn ich sage, ich habe nur die Hauptschule besucht?

Ich bin froh, dass wenigstens einer mein Geschreibsel richtig verstanden hat :)

CS *entfernt*
 
Hallo Bernd,
manchmal ist nicht entscheidend, was Du mit Deinem Beitrag tatsächlich sagen möchtest, sondern was bei Anderen letztlich ankommt, wenn sie ihn lesen.

Auch bei mir kam Dein Beitrag nicht gut an.
Für mich hast Du nämlich nicht auf Deine eigene Hauptschulkarriere reflektiert, sondern Anderen gezeigt, dass sie in Deinen Augen geistig unter Hauptschulniveau rangieren.

Auch Deine Empfehlung, sich (offenbar wegen der Minderbemittelung) einem anderen Hobby zuzuwenden, z.B. Modelleisenbahn anstatt Astronomie, empfand ich als ziemlich überhebliche Provokation.

Empfand ich. Spontan beim Lesen Deines Beitrages.
Keine Ahnung, worum es Dir beim Schreiben vielleicht ging.

Für den Fall, dass Du Irgendetwas spaßig gemeint hast, oder mit Irgendetwas an Dir selbst kokettieren wolltest:

Der Leser Deiner Zeilen ist in der Regel allein. Er sieht keinen Gesichtsausdruck von Dir, kein Schmunzeln, kein Augenzwinkern, hört kein Lachen.

Und wenn Du merkst, dass Dich nur ein Einziger richtig verstanden hat, sollte Dich das nicht froh machen, sondern eher nachdenklich.

CS

Dietmar
 
Auf CN gabs mal ne Diskussion, die das Thema für Mondkrater ziemlich gut durchleuchtet hat:

Das passt auch relativ gut zu den Ergebnissen, die ich mit kleinerer Öffnung fotografisch erzielen konnte. Empirisch waren die kleinesten auch als Krater erkennbaren Krater ca. Rayleigh Kriterium * 1,4. Als Kontrast konnte ich allerdings schon Krater nachweisen, die kleiner als das Rayleigh Kriterium waren. Auf Jupiter konnte ich sogar Bänder nachweisen, die die Hälfte des Rayleigh Kriteriums breit waren. Je Stärker der Kontrast desto eher kann man die Struktur noch sehen, man kann aber definitiv nicht mehr die Forum ableiten.

Bei meinen 5" ist allerdings die höchste Auflösung meistens im grünen Bereich. Bei 12" würde ich erwarten, dass die höchste Auflösung eher im roten oder nah-infraroten Bereich liegt. Auch wieder empirisch würde ich sagen, dass je größer die Öffnung und je schlechter die Bedingungen desto mehr verschiebt sich die höchste Auflösung zu größeren Wellenlängen.

D.h. du wirst mit deinem 12" Dobson vermutlich visuell nicht ganz an das theoretische Maximum ran kommen. In der Praxis wird sich das aber nicht groß was geben. Da hängt es sehr stark davon ab, was man wahrnehmen kann, wie gut man darin ist seine Augen zu entspannen und wie gut das Gehirn darin geübt ist, Muster zu verarbeiten.
 
a/b=tanα (wenn nach dem Winkel gesucht wird)
umgestellt: a=tanα x b

Nicht ganz, gilt aber für sehr kleine Winkel wie in dem Beispiel näherungsweise. Wenn d der gesuchte Durchmesser, b die Mondentfernung und alpha das Rayleigh Kriterium für die Optik ist, wären in dem Fall d = 2a und a/b=tan(alpha/2)

d=2btan(alpha/2)

Normalerweise steht das in Deutschland in der 10. Klasse auf dem Lehrplan. Muss man aber nicht verstanden haben, um das Problem zu lösen. Man kann auch einfach seine Beobachtungen mit einem der Lunar Charts abgleichen. Z.B. hier: Lunar Chart (LAC) Series

Für 12" könnte die Auflösung der Charts knapp werden. Aber vielleicht kennt jemand bessere Online Karten, aber besten noch mit Skala?
 
Für 12" könnte die Auflösung der Charts knapp werden. Aber vielleicht kennt jemand bessere Online Karten, aber besten noch mit Skala?

Ich hatte mal einen Lehrer, den ich sehr respektiert habe. Einen Satz von ihm habe ich mir sehr eingeprägt:
Einfache Zusammenhänge so zu erklären, dass niemand sie versteht... kann jeder Trottel, aber komplizierte Zusammenhänge so zu erklären, dass jeder Trottel sie versteht, ist eine hohe Kunst.

Zum Thema :)
Apollo.JPG

Die kleinsten Krater werden wohl so um die 2-5m haben. Auf dem Bild die Spuren von Apollo 15
 
Schönen Abend!

Ich habe mich immer an der Tabelle vom "Moonhopper" von Spix und Gasparini, die ihre Werte empirisch ermittelt haben, orientiert. Die Autoren weisen ausdrücklich darauf hin, dass die Angaben nur als Anhaltspunkte zu werten sind.

Bei 300mm wäre das Auflösungsvermögen am Mond für Krater 400m (0.26") und für Rillen 300m (0,16").

Liebe Grüße aus Wien
Klaus
 
Guten Morgen Andreas,
in den technischen Daten findest Du das Auflösungsvermögen des Teleskops, das aus Öffnung (Apertur) und einer angenommenen Wellenlänge des beobachteten Lichtes errechnet wird. Schau mal bei Wikipedia unter "Auflösungsvermögen Teleskop", da ist das ganz nett beschrieben. In der Tabelle von Spix und Gasparini geht es aber offenbar um Werte, die eher der Praxis entstammen. Wenn die Werte empirisch ermittelt wurden, dann basieren sie eben auf den eigenen Erfahrungen der Autoren. Theorie und Praxis sind nun einmal nicht das Selbe. Wie schon in anderen Beiträgen genannt, ist das was Du durch Dein Teleskop sehen kannst, durch viel mehr Faktoren beeinflusst, als z.B. nur die Ergebnisse schnöder Rechnerei . Etwas, das Du bereits kennst (also zu sehen erwartest) wirst Du z.B. viel deutlicher sehen, als Jemand der es zum ersten Mal vor Augen hat. Nur ein Beispiel.

CS

Dietmar


PS.
Hast Du Deinen neuen 12-Zöller schon in Betrieb?
 
Moin zusammen,

das mit dem Auflösungsvermögen vom Zwölfer am Mond hatte ich noch im Hinterkopf.

Die Rima Birt bei Rupes Recta hat maximal 1,5km Breite, kommt also auf 0,8". Am 1.4.2020 war ziemlich gutes Seeing, die Rille war visuell echt deutlich, da wäre noch Schmäleres gegangen. Ich hab sie sogar mit dem Handy (single-shot, kein stacking) ablichten können:

rima_birt.jpg


Heikos (Funfood) Vorschlag mit der Rille im Alpental (600m, also 0,3") finde ich sehr gut. Visuell ist sie mit 12,5" zu sehen. Man muss aber das optimale Zeitfenster erwischen.

Das Seeing ist wohl das Wichtigste. Es macht aber auch einen Unterschied, ob man an einem feststehenden Dobson beobachtet, wo der Mond bei hoher Vergrößerung schon mit ganz schön Tempo durch´s Gesichtsfeld unterwegs ist. Kleinste Einzelheiten sind dann m.M. nach schwieriger zu beobachten als an einem nachgeführten Gerät.

Angaben auf Hundertstel Bogensekunden genau sind wohl eher theoretisch oder gemittelt. Die Entfernung des Mondes schwankt sowieso. Manche haben auch extrem gute Augen (ich eher nicht so...), auch gibt es wohl bei jeder Beobachtung ein maximales zeitliches Konzentrationsfenster, nach dem das Auge ermüdet.

salü, volker.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Volker,

ja, die Rille im Alpental ist ein harter Brocken, wenn das Seeing nicht ganz so optimal ist.

Neulich konnte ich diese im Bino am 18er phasenweise erkennen. Das Seeing war nicht schlecht, jedoch nicht wirklich überragend. Die Bedingungen von meinem Balkon sind meist weniger berauschend. Im Krater Plato konnte ich immerhin 6 bis 7 Kleinkrater ausmachen. Es hatte sich also gelohnt.

Geholfen hat mir auch der Mond-Reiseatlas vom Occulum Verlag. Da kann man das Gesehene anschließend vergleichen. Der Atlas kommt mit recht detaillierten Karten in hoher Auflösung daher.

Viele Grüße
Werner
 
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