Wolfgang Rothe Hänselstraße 47 12437 Berlin Telefon privat (030) 626 44 00 EMail: [email protected] Hinweise zur Beobachtung von totalen Sternbedeckungen durch den Mond Inhalt Vorhersagen Auswahl von Ereignissen zur Beobachtung Fernrohr Sonstige Beobachtungsumstände Zeitnahme bei der Beobachtung Ermittlung der tatsächlichen, weiterzumeldenden Zeit des Ereignisses Ermittlung des Fehlers (Unsicherheit) der Ereigniszeit Protokollierung der Beobachtung Vorhersagen (alles Nachstehende bezieht sich auf die von mir gelieferten Vorhersagen, die mit DOS-OCCULT berechnet wurden) Zum Ausdruck der Tabellen am Rechner unbedingt Courier-Schriftart einstellen, evtl. auch die Schriftgröße vermindern, damit Tabelle brauchbar zu lesen ist und die Zeilen nicht zu lang werden . Bedeutungen des Tabellenkopfes bzw. der Spalteneinträge: E.Long = Longitude, östliche Länge in Grad, Bogenminuten und Bogensekunden Lat. = Latitude, Breite in Grad, Bogenminuten und Bogensekunden Alt = Altitude, Höhe über NN in Metern Die 3 vorstehenden Angaben brauchen für die Vorhersage nicht sehr genau zu sein (+/- paar hundert Meter reichen völlig aus); für die Meldung der Ergebnisse sollten die Koordinaten auf +/- 20 m in jeder Richtung stimmen; Bestimmung durch GPS o.a. Mittel) T.dia = Diameter, Teleskop-Öffnungsdurchmesser, damit wird die Grenzgröße der Vorhersage bestimmt dMag = Korrektur für Grenzgröße in Größenklassen, wenn für generell besonders gute oder schlechte Umstände (Augen, Fremdlicht, Video, Erfahrung u.ä.) eine erhöhte oder verminderte Grenzgröße gewünscht wird alle Zeiten sind UTC (Universal Time Coordinated, Weltzeit) P = Phenomenon, Art der Erscheinung, D = Disappearance, Verschwinden, Eintritt R = Reappearance, Wiedererscheinen, Austritt; dabei muß man vorher die richtige Stelle finden und im Auge behalten Gr = Graze, streifend; mehrfaches Verschwinden und Erscheinen möglich M = Miss, keine Bedeckung am Standort, aber streifende Bedeckung gemäß Hinweisen Die Verwendung kleiner Buchstaben in dieser Spalte weist darauf hin, das der Stern nur 0 ... 1 Größenklasse heller ist, als die Grenzgröße der Vorhersagetabelle (schwierige Beobachtung) Star = Sternnummer, wichtig für die Ergebnismeldung D = Hinweis auf Doppelstern, verschiedene Codebuchstaben für verschiedene Typen 481357092 (W. Rothe) Sp = Spektrum; interessant hauptsächlich für photoelektrische Beobachtungen Mag = Magnitude, Sternhelligkeit, in Größenklassen % ill = Illumination, Beleuchtung des Mondes in %, + zunehmend, - abnehmend Elon = Elongation, Winkelabstand Sonne <> Mond Alt = Altitude, Elevation, Höhe von Sonne und Mond in Grad, für helle Sterne werden auch Ereignisse bei Tageslicht aufgelistet Az = Mondazimut; 0 = Nord, 90 = Ost usw. wichtig für Himmelshelligkeit, Dunst, Sichthinderniss-Berücksichtigung CA = Corner Angle, Hörnerwinkel des Sternes am Mondrand; N = nördlich, S = südlich; ohne Vorzeichen = dunkler Rand, negativ = heller Rand, sehr schwierig, nur für sehr helle Sterne beobachtbar CA ist das einfachste Hilfsmittel zum Aufsuchen des Sternes vor dem Verschwinden, er wird immer von dem Punkt aus gemessen, wo der Terminator den Mondrand erreicht, was allerdings bei vollmondnahen Zeiten schwer einzuschätzen ist. PA = Positionswinkel des Sternes am Mondrand; 0 = Nord (bezogen auf Himmelsnordpol) 90 = Ost (entgegen Uhrzeigerrichtung) WA = Watts-Winkel des Sternes am Mondrand; 0 = Nord (bezogen auf Mondnordpol) 90 = Ost (entgegen Uhrzeigerrrichtung); dieser Winkel ist wichtig für das Auffinden des richtigen Ortes am Mondrand beim Wiederauftauchen des Sternes, wenn fast Vollmond ist; Aufsuchen nach Details aus Mondkarten. Lib = Libration des Mondes in Länge und Breite (akutes Verkanten der Ansicht gegen mittere Ansicht), in Grad Cct = Schnittwinkel des Sternweges zur Senkrechten auf der (glatten) Mondoberfläche am Kontaktpunkt, in Grad, + nördlich, - südlich um 0° = senkrechter Eintritt, um 180° = senkrechter Austritt um 90° = streifender Ein- und Austritte (diese können evtl. auch "langsam" erfolgen) Die tatsächlichen örtlichen Schnittwinkel können durch die aktuellen Hangneigungen auf dem Mond am Kontaktpunkt bis 30° oder mehr Grad von der Glattrandvorhersage abweichen; das macht ja streifende Bedeckungen so interessant und überraschend! RV = Radialgeschwindigkeit des Sterns zum glatten Mondrand, in Milli-Bogensekunden / sec; besonders gering bei nahezu streifenden Kontakten (diese können dann bei großen nahen Sternen oder Doppelsternen evtl. auch "langsam" oder stufenweise erfolgen) Der Zeitfehler der Vorhersagen beträgt bei etwa zentralen Bedeckungen, d.h. bei Schnittwinkeln zwischen 45° bzw. (135 ...180)°, oder bei Hörnerwinkeln um (90 45)° meist nur 1 ...5 Sekunden. Je mehr jedoch die totale Bedeckung sich einer streifenden Bedeckung annähert, desto größer können die Abweichungen zwischen Vorhersage und Beobachtung werden , da das örtliche Monrandprofil nicht in die Vorhersage eingeht, den tatsächlichen Bedeckungszeitpunkt jedoch bei Hörnerwinkeln um 0° entscheidend beeinflußt. Abweichungen von 30 und mehr Sekunden sind dann möglich. Im Extremfall kann der Stern auch knapp am Mond vorbeiziehen; es können aber auch mehrere Einund Austritte desselben Sternes im Verlauf von mehreren Minuten aufeinanderfolgen, d.h. man beobachtet dann eine streifende Sternbedeckung. Wenn in der Vorhersage die Kontaktart Gr angegeben ist, ist dies ein Hinweis auf die Möglichkeit einer solchen Situation, jedoch keine Garantie dafür. Man 481357092 (W. Rothe) sollte dann die Beobachtung schon 5 Minuten vor der angegebenen Zeit beginnen und auch bis 5 Minuten nach diesem Zeitpunkt fortsetzen. Für die gezielte Beobachtung einer streifenden Sternbedeckung verwendet man spezielle Vorhersagen und muß in den weitaus meisten Fällen spezielle, von Fall zu Fall unterschiedliche Positionen aufsuchen. Während die Beobachtung einer totalen Bedeckung eine typische Aktivität für einen Einzelbeobachter ist, sollen streifenden Bedeckungen möglichst von mehreren Beobachtern gleichzeitig an etwas versetzten Positionen beobachtet werden, um großräumige Aussagen über das Mondrandprofil zu erhalten. Nachfolgend eine Vorhersagetabelle mit Erklärungen der sonstigen Einträge Occultation Predictions for A Berta Sachsen E.Long. + 13 44 00 Lat. +51 06 00 Alt. 150 m. 1976 Day h Time P m s Star Sp No D Mag T.dia 100 mm. dMag 0 Monat xyz % Elon Sun Moon ill Alt Alt Az CA o PA o WA Long o Lib Lat Lib Cct RV o .'' 1 16 04 37 d 405vF0 4.4 94+ 152 -10 16 95 51N 22 41 -1.0 +7.3 +48 400 405 = 4.5 & 8.5, Sepn 0.050, PA 133 Hinweis auf Doppelstern aus zwei Komponenten mit Einzelhelligkeit, Abstand in Bogensekunden; evtl. auch Positionswinkel von hellerer zu schwächerer Komponente; bei großen Abständen und günstigen Winkeln kann die Bedeckung stufenweise zu beobachten sein 16 6 27 43 d 2223 = 2223tK0 4.0 6- 30 -6 15 141 -76N 98 84 -0.2 -5.9 +13 385 4.7 & 4.9, Sepn 0.100, PA 198: & 11.2, Sepn 41.700, PA 153 29 5 37 13 D 1522 K0 6.8 63- 105 -12 46 212 6S 207 187 +4.0 -1.3 -80 Graze of 1522 K0 nearby at Lat = +50.48 -0.94(E.Long -13.78), CA = 15.6S Hinweis auf streifende Bedeckung 29 5 44 53 Gr 1522 K0 6.8 63- 105 -10 46 214 Closest distance to graze path is 34km at azimuth 236 Hinweis auf Entfernung und Richtung zur Bedeckungslinie 29 5 50 19 R 1522 K0 6.8 63- 105 -10 45 216 25S 226 207 +3.9 -1.2 -100 68 68 Bei kleinen Entfernungen zur Bedeckungslinie wie hier sollte möglichst der ganze Zeitraum zwischen vorhergesagtem Eintritt und Austritt mit 1 Minute Sicherheitszeit davor und danach beobachtet werden. Je kleiner die Entfernung, desto größer die Wahrscheinlichkeit, auch in der Mitte des Zeitraumes Kontakte zu sehen. 29 21 06 04 D 508 = 508vK0 4.3 85+ 135 4.5 & 6.5, Sepn 0.011 48 203 38S 122 136 -1.0 +7.3 -49 300 30 20 00 28 D 671vF0 3.3 93+ 148 51 157 15S 147 156 +0.9 +7.1 -72 143 Distance of 671 to Terminator = 11.0 ; to 3km sunlit peak = 2.8 Hinweis auf sehr geringen Abstand zum hellen Mond, gemessen in Bogensekunden to 3 km sunlit peak bezeichnet dabei den (geringeren) Abstand zu einem 3 km hohen, von der Sonne beleuchteten Berg zum Stern, wenn ein solcher Berg dort vorhanden wäre 671 = 4.0 & 5.0, Sepn 0.020 (Doppelstern also auch) 671 = Theta TAU, 3.35 to 3.42V, Var Type DSCTC+E: Hinweis auf veränderliche Helligkeit, kann bei Mirasternen auch mal sehr drastisch sein! Bei manchen periodischen Veränderlichen wird auch noch die aktuelle Phase angegeben und meist gibt es ganz normale Einträge ohne Kommentar: 30 20 44 09 D 677xA5 4.8 93+ 149 53 173 73S 89 31 21 37 54 d 836 B3 5.5 98+ 163 56 171 48N 29 Auswahl von Ereignissen zur Beobachtung 481357092 (W. Rothe) 98 +0.8 +7.0 31 +2.6 +6.3 -13 445 +54 267 Man wird nicht jedes Ereignis beobachten können und wollen. Deshalb ist eine Auswahl zweckmäßig, die man anhand verschiedener Kriterien treffen kann: Streichen von Ereignissen unterhalb bestimmter Elevationen (Höhen) und in bestimmten Azimutbereichen wegen Sichtbehinderung am Fernrohrstandort Streichen von Ereignissen zu bestimmten Zeiten wegen Berufstätigkeit, Schlaferfordernissen u.ä., dabei jedoch Wochentage und besonders interessante Ereignisse (Sternhaufen mit vielen Bedeckungen in kurzer Zeit) bewerten. Streichen von Ereignissen, die man aufgrund eigener bisheriger Erfahrungen (Mißerfolge unter vergleichbaren Umständen) nicht für beobachtbar hält, z.B. wegen besonderer örtlicher Trübung in Horizontnähe durch Luftverschmutzung. Fernrohr Bei der Beobachtung sollte man auf durchgehend saubere Optik achten, vom Objektiv über Umlenkspiegel und Okular bis hin zur Brille, da durch die Helligkeit des Mondes jedes zusätzliche Streulicht die Beobachtungsmöglichkeiten verschlechtert. Auf Brille am besten verzichten und Fernrohr entsprechend fokussieren, wenn nicht auch Astigmatismus korrigiert werden muß. Um die Mondhelligkeit vom Auge fernzuhalten, empfiehlt sich die Verwendung einer Halbblende oder Schlitzblende in der Bildebene des Okulars. So kann der Mond weitgehend ausgeblendet werden und der Stern trotzdem in Gesichtsfeldmitte bleiben. Die gewählte Vergrößerung sollte nicht zu hoch sein, da bei zu starker Vergrößerung die Orientierung an der Mondscheibe schwieriger wird und die Sterne nicht mehr nahezu punktförmig abgebildet werden und damit an Kontrast verlieren. Aufmerksamkeit erfordert die Bildorientierung, besonders bei wechselnder Benutzung verschiedener Fernrohre. Bei Nichtbeachtung kann es zu Orientierungsschwierigkeiten und Nichtauffinden auch von hellen Sternen kommen. Man halte sich vor Augen, daß es prinzipiell 4 mögliche Orientierungen gibt, deren Auftreten von der Bauweise des Fernrohres und von der Bauweise von Zusatzeinrichtungen (Zenitspiegel) abhängt: 1. Aufrecht, seitenrichtig (bloßes Auge, Feldstecher, Aussichtsfernrohr, Amici-Zenitprismen) 2. 180 Grad Bildrotation: kopfstehend, nicht spiegelverkehrt (einfaches keplersches Fernrohr ohne Zusatzgeräte) 3. Bildumklappen waagerecht: aufrecht, spiegelverkehrt 4. Bildumklappen senkrecht: kopfstehend, spiegelverkehrt Abhängig von der Art der Montierung (azimutal / äquatorial), von der beobachteten Himmelsregion und von Verdrehungen eines Zenitprisma oder Zenitspiegels gegenüber der "normalen" Position kann es zu Rotationen zwischen den Versionen 1 und 2 und den Versionen 3 und 4 kommen. Bei äquatorialer Montierung wird man als Natur-"oben" den Himmelsnordpol (ggf. PA verwenden) bevorzugen. Bei azimutalen Montierungen wird man als Natur-"oben" eher den Zenit betrachten. Sonstige Beobachtungsumstände Man lese die Zeitangaben der Vorhersagen gewissenhaft und beachte die aktuellle Differenz von UT zu MEZ oder MESZ für die Planung. Nichts ist ärgerlicher, als wenn man am falschen Tag oder eine Stunde zu spät eine Beobachtung versucht. 481357092 (W. Rothe) Die Beobachtung sollte beizeiten vorbereitet werden (Fernrohr-Temperaturausgleich, Stoppuhrstart). Für das Aufsuchen des Sternes bzw. für das Aufsuchen der Austrittsstelle am Mondrand sollten noch mehrere Minuten Zeit bleiben. Insbesondere bei Eintritten in vollmondnahen Zeiten sollte man sich Zeit nehmen, um den Stern mit stoppbereiter Stoppuhr-Taste in der Hand schon einige Minuten vor dem Kontakt zu verfolgen, da er im Streulicht zunehmend schwieriger auffindbar wird. Bei mehreren Ereignissen in dichter Folge sollte man auch nach den Sternen Ausschau halten, die als nächste "dran" sind; insbesondere sollte man sich anhand von CA-Angaben in der Vorhersage vergewissern, in welcher Reihenfolge die Sterne bedeckt werden, denn allein anhand der wahrgenommenen Position zum Mond kann die zeitliche Reihenfolge nicht immer zuverlässig abgeschätzt werden. In manchen Fällen kann es auch vorkommen, daß man Sterne kurz vor einer Bedeckung sieht, deren Bedeckung in der Vorhersage nicht verzeichnet ist. Dies können Sterne unterhalb der Grenzgröße der Vorhersage, im Vorhersagekatalog fehlende Sterne oder auch Planetoiden sein. Auf jeden Fall sollte man versuchen, auch für diese Ereignisse eine Zeitnahme zu machen und alle Umstände festzuhalten (besonders CA-Schätzung, am besten im Vergleich zu Sternen, für die CA-Angaben vorliegen). Später kann man auch mit weiterreichenden Vorhersagen für andere Amateure vergleichen oder nochmals eine weiterreichende Vorhersage für die eigene Position und den Beobachtungstag anfordern, ggf. auch mit GUIDE die Situation prüfen. Man sollte eine möglichst bequeme Haltung einnehmen, optimal ist die Beobachtung im Sitzen bei vorzugsweise nach schräg unten gerichtetem Blick. Mit Zenitspiegel und niedrigem, vibrationsunempfindlichem Stativaufbau läßt sich das gut einrichten. Absolut zu vermeiden sind Hockstellungen mit nach oben gerichtetem Blick. Die Handtaste zur Zeitnahme sollte druckbereit und bequem in der Hand liegen, evtl. manuelle Nachführung nur mit der anderen Hand. Bei starker Fremdlichteinwirkung empfiehlt sich die Verwendung einer Augenklappe für das nicht benutzte Auge oder auch eine Kopfbedeckung "mit schwarzer Gardine", durch die nur das Okular zum Auge gelangt. Eine Taschenlampe, die man zur Orientierung im Dunkeln, zum Lesen der Stern- oder Mondkarte und zu Schreibarbeiten benutzt, sollte Rotlicht haben, da rotes Licht die Dunkeladaption der Augen nicht stört. Kleidungsauswahl entsprechend der Witterung, lieber zu warm als zu kalt, Handschuhe, Schal und Mütze verwenden. Ein frierender Beobachter ist ein kein guter Beobachter. Zeitnahme bei der Beobachtung Bei der Beobachtung selbst muß man streng unterscheiden: Das Verlieren eines Sterns (z.B. im stärker werdenden Streulicht) ist nicht gleichzusetzen mit dem Beobachten seines Verschwindens, und das Wiederfinden eines Sterns ist etwas anderes als die Beobachtung seines Erscheinens. Verlieren und Wiederfinden sind einfach mißlungene Beobachtungen, die unter Grenzbedingungen / ungünstigen Umständen eben immer wieder vorkommen. Empfohlene Taktik bei fehlender eigener Erfahrung mit der beobachtbaren Sternhelligkeit unter verschiedenen Bedingungen: Nicht die Beobachtung einer einzelnen hoffungsarmen Bedeckung mit großem Zeitaufwand versuchen, sondern während einer Bedeckungsserie mit mindestens einem sicheren Ereignis auch schwache Sterne mit versuchen. Ermittlung der tatsächlichen, weiterzumeldenden Zeit des Ereignisses Te Die Ereigniszeit Te berechnet man mit 481357092 (W. Rothe) Te = Ta + U - PG Te ist die weiterzumeldende Ereigniszeit in UTC, im Format JJJJmmDDHHMMSS,ss mit JJJJ = Jahresangabe vierstellig, mm = Monat, zweistellig; DD = Tag, zweistellig; HH = Stunde, zweistellig; MM = Minute, zweistellig; SS = Sekunde, zweistellig; und ss = dezimale Sekundenbruchteile, je nach erreichter Genauigkeit 1- oder 2- stellig Ta ist die auf der Stoppuhr abgelesene Zeit, ergänzt durch Stunde, Tag .... U ist der Uhrenstand in S,ss PG ist die persönliche Gleichung (Reaktionszeit) in S,ss Die Rechnung ist nicht kompliziert und meist wird man nur die Sekunden in die Berechnung einbeziehen müssen. Gewissenhafte Beachtung von Überträgen erfordern jedoch alle Situationen, bei denen abgelesene Zeit und zu meldende Ereignis-Zeit in verschiedenen Minuten, Stunden, im seltenen Einzelfall in verschiedenen Tagen oder gar Monaten liegen. Ermittlung des Fehlers (Unsicherheit) der Ereigniszeit Der Zeitmeßfehler TF setzt sich aus verschiedenen Teilen zusammen (Zahlenwerte für Quarzstoppuhren): TF1 = 0,01 s Unsicherheit der Verzögerung des Zeitzeichens im Empfänger TF2 = 0,01 s technische Unsicherheit der Ermittlung des Uhrenstandes bei elektronischem Anschluß an das Zeitzeichen (Zeitauflösung der Stoppuhr) TF3 = 0,01 s technische Unsicherheit der Zeitnahme (Zeitauflösung der Stoppuhr) TF4 = Unsicherheit der Ermittlung bzw. Inkonstanz der Persönlichen Gleichung, berechnet aus TF4 = 0,5 ( PGmax - PGmin ) TF = TF1 + TF2 + TF3 + TF4 (Worst Case) Protokollierung der Beobachtung Jede Beobachtung sollte im Beobachtungsbuch protokolliert werden, dabei sind mindestens die Daten zu notieren, die in der Beobachtungsmeldung gefordert werden: Datum und Zeit (Te) des Ereignisses Persönliche Gleichung Fehlerangabe für die Zeitmessung Alle Uhrablesungen, PG-Ermittlungen und Zeit-Rechnungen sollten auf 0,01 s erfolgen. Die weitergemeldete Ereigniszeit, PG und Fehlerangabe sollte nur bei sicher erfaßten Ereignissen und sehr geringen Gesamtfehlern ebenfalls auf 0,01 s erfolgen. Bei Fehlerangaben > 0,1 s für das Gesamtergebnis, wie es für visuelle Beobachtungen meist der Fall sein wird, reichen Zeitangaben bis auf 0,1 s aus. Art des Ereignisses 481357092 (W. Rothe) Stern-Nummer, Sternkatalog (bei den vorliegenden Vorhersagen ist der Katalog XZ94) Art der Zeitnahme Einschätzung der Beobachtung: sicher / möglicherweise unsicher / unsicher / Ereignis eventuell früher eingetreten / Ereignis eventuell später eingetreten Lufttemperatur in Grad Celsius Durchsicht (Transparenz) der Luft Stabilität des Sterns im Gesichtsfeld (Szintillation / Seeing, Windzittern des Fernrohrs) Besondere Umstände (ziehende Wolken, starker Wind, sichtbarer dunkler Mondrand o.a.) Auffälligkeiten des Ereignisses (langsam, stufenweise, flackernd o.ä. mit geschätzten Zeitangaben für den jeweiligen Vorgang) Außerdem sollte zur Eigenkontrolle der Ergebnisse, zur späteren Aufklärung von eventuellen Fehlern bei Zwischenrechnungen oder bei der Übertragung von Meldedaten sowie zur Auswertung von eigenen Mißerfolgen (bzw. zur Festlegung eigener Kriterien für die Beobachtbarkeit) notiert werden: Komplette Vorhersagezeilen für das Ereignis einschließlich Doppelsternangaben, Distanzangaben zum Terminator und zu Grenzlinien streifender Bedeckungen (Vorhersagezeilen evtl. am Rechner aus den Vorhersagetabellen zusammenkopieren) Alle Uhrstandsablesungen, PG-Werte, alle Zwischenrechnungen auf 0,01 s. Für Rückfragen und weitergende Hinweise bin ich gern bereit, Kontaktdaten siehe ganz oben. Ich wünsche viel Erfolg und Freude beim Beobachten Wolfgang Rothe 481357092 (W. Rothe)