Tipps zur visuellen Mond- und Planeten Beobachtung

© Wolfgang Howurek
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Tipps zur visuellen Mond- und Planeten Beobachtung
Das menschliche Auge
Das menschliche Auge ist bemerkenswert. Es kann einen hohen Kontrastumfang
erfassen, es kann bei Tag scharf und Farbe sehen, in der Nacht immer noch relativ
schwaches Licht erfassen. Dies wird ermöglicht durch zwei Arten von Rezeptoren auf der
Netzhaut: Die Zäpfchen, die im Gelben Fleck vorhanden sind und die Stäbchen, die in der
Peripherie der Netzhaut liegen. Bei der Mond und Planeten Beobachtung ist genug Licht
vorhanden, so dass die Zäpfchen arbeiten können. Dadurch ist Farbsehen möglich.
Für die Mond- und Planeten-Beobachtung benötigt das Auge keine besondere
Dunkeladaption. Dadurch ist diese Art der Beobachtung auch in hellerer Umgebung
möglich. Allerdings sollte beim Blick ins Okular seitlich kein direktes Licht einfallen, es
kann sonst zu Reflexionen an den Okularlinsen und dadurch zur Kontrastminderung
kommen.
Teleskope für Planetenbeobachtung
Das ideale Planetenteleskop weist eine hohe Kontrastübertragung auf. Eine gute Optik ist
Voraussetzung. Zudem muss die Optik perfekt justiert sein. Obstruktionsfreie Systeme wie
Refraktoren und Schiefspiegler liegen diesbezüglich vor Teleskopen die eine
systembedingte Abschattung im Strahlengang durch den Fang-/Sekundärspiegel
aufweisen. Im besten Fall soll diese Abschattung nicht mehr als 20% des Durchmessers
der Teleskopöffnung betragen. 25% Obstruktion ist deswegen noch kein "Beinbruch", auch
damit sind noch gute Beobachtungserebnisse möglich. Wenn die Obstruktionswerte
deutlich über 30% liegen, sind Einbußen in der Kontrastübertragung deutlich merkbar.
Wenn ein solcher Teleskoptyp unumgänglich ist, kann diesem Problem durch ein
Verdoppeln oder Verdreifachen der Öffnung begegnet werden. In Summe: Bis auf wenige
rein fotografisch ausgelegte Systeme ist mit jedem für visuelle Beobachtung geeignetem
Teleskop die Beobachtung des Mondes und der Planeten möglich. Man muss nur wissen,
woran man ist.
Die Beobachtungsbedingungen
Speziell die Planetenbeobachtung, teilweise auch die Mondbeobachtung spielt sich bei
hohen Vergrößerungen ab, man will ja feinste Details an der Auflösungsgrenze erkennen.
Dabei spielen etliche Faktoren eine Rolle.
1. Das atmosphärische Seeing: Bestimmte Wetterlagen ("Rückseitenwetter" nach
Kaltfront-Durchzug, turbulente Strömungen mit starkem Wind, turbulente
Höhenströmungen, der Jetstream, etc.) bringen ein eher unruhiges Seeing mit sich,
doch auch wenn das Seeing vermeintlich gut sein sollte, erweist es sich nicht immer
so. Dafür trifft man oft unverhofft gutes Seeing an, und das meist nur für
beschränkte Zeit, es können 5 Minuten sein, es kann eine halbe Stunde sein...
Generell hat das atmosphärische Seeing seinen "Gang". In der Abenddämmerung
kommt es zu einem Temperaturausgleich zwischen Tag und Nacht. In diesen
Phasen ist gutes Seeing zu erwarten, sofern es nicht von der Wetterlage her
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verunmöglicht wird. D.h. es gibt keine "Garantie" auf gutes Seeing in der
Dämmerung. Gegen Mitternacht zu wird das Seeing immer schlechter, erst nach 2
Uhr früh ist wieder mit besserem Seeing zu rechnen, und es kann in der
Morgendämmerung wiederum sehr gut sein.
2. Das lokale Seeing: hier kommt der Beobachtungsort ins Spiel. Beobachtet man
über vom Tag aufgeheizte Flächen wie Asphalt oder Beton oder über aufgeheizte
Hausdächer hinweg, muss man mit schlechtem Seeing bis hin zu Flimmern
rechnen, wobei letzteres feine Planetendetails komplett verschluckt. Im
Winterhalbjahr muss man im verbauten Gebiet zudem mit Warmluftfahnen aus den
Kaminen der umliegenden Häuser rechnen. Am besten ist es, Grünland vor sich zu
haben. In den Bergen kann der Wind, der über einen gezackten Bergkamm weht,
lokale Turbulenzen hervorrufen. Gut ist ein nach Süden hin sanft abfallender
Höhenrücken, wo sich eine laminare Strömung ausbilden kann. D.h. die Wahl des
Standorts ist nicht egal. Bringt ein Standplatz generell kein gutes Seeing, ist ein
Ortswechsel angeraten.
3. Die Thermik im Teleskop: Die beste Abbildungsleistung liefern Teleskope, wenn
sie an die Umgebungstemperatur angepasst sind. Dies dauert eine Weile, je nach
Teleskoptyp mehr oder weniger lange. Man spricht auch vom Austemperieren des
Teleskops. Speziell zweilinsige Refraktoren sind sehr rasch einsatzbereit und liefern
bereits nach etwa einer halben Stunde, wenn es überhaupt so lange dauert, bereits
gute Abbildung. Triplet Objektive sind thermisch schon etwas anspruchsvoller, hier
muss man etwas mehr Zeit einkalkulieren. Spiegelteleskope haben am hinteren
Tubusende eine relativ große Glasmasse, die thermisch eher träge reagiert. Je
nach Größe der Optik muss man mehr Zeit einrechnen. Newton Teleskope können
in aller Regel durch den offenen Tubus warme Luft, die vom Hauptspiegel entlang
der oberen Tubuswand aufsteigt, nach außen abgeben. Geschlossene Tuben von
SC und Maksutov Teleskopen können nur über die Tubuswand (soferne nicht CFK
oder ein anderes isolierendes Material im Einsatz ist) und dieHauptspiegelzelle an
der Tubusrückseite Wärme an die Umgebung abgehen. Die Schmidtplatte bzw.
Meniskuslinse ist für Wärmestrahlung undurchlässig, da geht wenig bis nichts
weiter... Dementsprechend sind solche Systeme mit geschlossenem Tubus beim
Austemperieren träge. Am ehesten lassen sich solche Systeme mit aktiven
Belüftungssystemen thermisch kontrollieren, es ist dennoch mit einer relativ langen
Austemperierzeit zu rechnen. "Unbehandelt" kann ein geschlossenes System, von
Wohnraumtemperatur in eine kalte Herbst oder Winternacht mit weiter fallender
Temperatur gebracht, die ganze Nacht nicht ins thermische Gleichgewicht
kommen... Oft wird Tubusthermik mit atmosphärischem Seeing verwechselt, und
die Schuld an der schlechten Abbildung immer auf das Seeing geschoben. Es gilt
immer: ein Teleskop will für beste Abbildung beherrscht werden. D.h. man muss die
Justierung beherrschen und das Instrument auch thermisch beherrschen.
Teleskope kühl lagern. Wärme, die ein Teleskop nicht aufgenommen hat, muss es
auch nicht abgeben!
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Mond Beobachtung
Der Mond ist meist das erste Beobachtungsobjekt mit einem neuen Fernrohr. Bis ca. 70fache Vergrößerung haben wir den Mond als Ganzes im Okularfeld, bei 70x dann ziemlich
formatfüllend. Bei Anwendung höherer Vergrößerung sehen wir nur mehr einen mehr oder
weniger großen Ausschnitt des Mondes. Da der Mond durch die harten Schatten eher
harte Kontraste aufweist, lässt sich ein Teleskop meist ohne Probleme bis zur
Maximalvergrößerung bei 0,5mm Austrittspupille (entspricht Öffnung in mm x 2, z.B.
100mm Öffnung, Maximalvergrößerung ist 200x) ausfahren – sofern es vom Seeing her
sinnvoll ist.
Planeten Beobachtung
Planetenbeobachtung spielt sich generell im hohen bis sehr hohen Vergößerungsbereich
ab. die Planeten zeigen eher kleine Scheibchen im Teleskop. Um feinere Details erkennen
zu können, ist hohe Vergrößerung erforderlich. Die optimale Vergrößerung erreicht ein
Teleskop üblicherweise bei 0,8 bis 0,7mm Austrittspupille. Die Vergrößerung errechnet
sich aus Teleskop Öffnung dividiert durch die Austrittspupille. Beispiel: 100mm Öffnung,
bei 0,8mm Austrittspupille ist die Vergrößerung 125x, bei 0,7mm Austrittspupille 143x.
Refraktoren haben eine bessere Kontrastübertragung als Spiegelteleskope (wo die
zentrale Abschattung durch den Fang- oder Sekundärspiegel die Kontrastübertragung
mindert) und können daher meist in der "Übervergrößerung" für die Planeten Beoabchtung
betrieben werden, meist durchaus bis zur Maximalvergrößerung bei 0,5mm Austrittspupille
oder sogar etwas darüber. Wesentlich kleiner als 0,5mm sollte die Austrittspupille nicht
werden, weil man in den Bereich kommt, wo man dann eher die Fehler des eigenen Auges
"beobachtet" als das Objekt. Auch bei Refraktoren muss in der "Übervergrößerung" das
Bild beugungsbedingt weicher werden. Es "zerfällt" aber nicht so arg wie bei stark
obstruierten Teleskopen.
Die Vergrößerung zwischen 0,8 und 0,7mm Austrittspupille resultiert daraus, weil in
diesem Bereich die Beugungsscheibchen (Stern=Punktlichtquelle, Abbildung durch ein
Teleskop als "False Disk"- Beugungsscheibchen) noch nicht deutlich sichbar werden. Geht
man über diesen Bereich hinaus, wird das Planeten Bild mehr und mehr körnig und
unscharf – aufgrund der Beugung durch die Wellennatur des Lichts. Da die Planeten mit
schwächeren Kontrasten aufwarten als der Mond, ist diese Einschränkung bez.
Vergrößerung gegeben.
Hier ein kurzer Abriss über die Planeten, was zu sehen ist, wie hoch man typischerweise
vergrößern kann:
•
Merkur zeigt wie der Erdmond Phase. Da er meist tief am Horizont beobachtet
wird, ist kaum mehr als 100x möglich, eher deutlich weniger. Die horizontnahe
Position bringt eine merkliche Farbdispersion mit sich, d.h. das Planetenbild wird
dadurch spektral in die Länge gezogen, damit verschmiert sich das Bild eher zu
einem wabernden Farbklecks, wobei nur in den besseren Augenblicken die
Lichtgestalt erkennbar ist. Merkur kann sehr wohl hoch am Tageshimmel
beobachtet werden, dabei ist dieses Problem nicht gegeben, jedoch ist die
Beobachtug in Sonnennähe nur bei sehr klarer Luft möglich, und nicht ganz
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ungefährlich, also eher den Spezialisten unter den Planetenbeobachtern
vorbehalten.
•
Venus zeigt wie auch Merkur Phasengestalt. Die Venus wird in Nähe der unteren
Konjunktion bis zu 60" groß, daher ist nicht allzu hohe Vergrößerung notwendig (bis
ca 100x). Es ist auch relativ wenig außer der Phasengestalt zu erkennen. In Nähe
der unteren Konjunktion ist es lohnend, die Venus am Taghimmel zu beobachten.
Dann sind übergreifende Sichelspitzen oder gar ein geschlossener Lichtring um die
Venus zu erkennen.
•
Mars ist der erste Planet außerhalb der Erdbahn. Aufgrund seiner stark
exzentrischen Bahn erreicht Mars manchmal seine Opposition relativ nahe der
Erde, dann kann das Mars Scheibchen im Teleskop bis 25" groß werden, bei
ungünstigen Oppositionsstellungen nur ca. 14". Um Details zu sehen, muss man
recht hoch vergrößern. Speziell wenn das Marsscheibchen sehr klein erscheint,
muss teilweise bis 300x oder höher vergrößert werden, um noch Albedo Strukturen
erkennen zu können. Damit man nicht heillos in der Übervergrößerung arbeitet ist
eine größere Optik notwendig.
Eine Marskarte gibt es z.B. unter diesem Link:
http://lexikon.astronomie.info/mars/marskarte.html
•
Jupiter ist der größte Planet unseres Sonnensystems und liefert mit einem bis zu
50" großem Scheibchen ein sehr lohnendes Beobachtungsziel. Jupiter wartet
allerdings mit teils relativ schwachen Kontrasten auf, womit man relativ strikt an den
optimalen Vergrößerungsbereich gebunden ist. Mehr Vergrößerung geht meist mit
Verlust von Details einher. Nur sehr gute Optiken und insbesonders Refraktoren
können Jupiter höher vergrößern. Um ausreichende Detailerkennung zu erhalten,
muss schon etwa 180x bis 200x vergrößert werden. Viel mehr geht meist sowieso
nicht, da auch das atmosphärische Seeing die Vergrößerung star einschränkt. Nur
bei exzellentem Seeing und gut austemperiertem Teleskop kann höher vergrößert
werden. Um ein scharfes Bild dabei zu haben, ist eine größere Optik unerlässlich.
Um die Details, die beobachtbar sind kennen und benennen zu lernen, sei
folgender Link zur Jupiter Nomenklatur empfohlen:
http://www.planetarium-berlin.de/pages/AGPlaneten/JUPITER/JUPNOM.HTM
Die vier Galiläischen Monde sind bereits in kleinen Amateurteleskopen sichtbar. Sie
geben ein reizvolles Beobachtungsthema ab, da es Transite (Mond zieht vor dem
Planeten vorbei), Bedeckungen (Mond wird durch Jupiter bedeckt) und
Schattenwürfe der Monde auf Jupiter gibt wie Verfinsterungen (der Mond geht
durch den Schatten des Planeten).
•
Saturn, der Ringplanet, bietet einen faszienierenden Anblick im Teleskop. Im
Prinzip wird das Saturn Bild im Teleskop von den eher hartkontrastigen Ringen
dominiert. Saturn weist wie Jupiter Wolkenbänder auf, jedoch sehen wir mit
Amateurteleskopen kaum Struktur, daher geht uns durch höhere Vergrößerung
auch weniger "verloren". Das heisst, Saturn lässt sich im praktischen
Beobachtungsbetrieb höher vergrößern als Jupiter, ohne dass die
Abbildungsqualität merklich leidet.
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Ein Link zur Saturn Nomenklatur:
http://www.dniechoy.de/saturn.html
Von den Saturnmonden ist Titan der Auffälligste, und kann schon in kleinen
Teleskopen beobachtet werden. Dione, Tethys, Rhea, Enceladus, Mimas, Iapetus
und Hyperion sind bereits mit einem guten Achtzöller beobachtbar.
•
Uranus gibt nicht viel her in Amateurteleskopen, er zeigt ein kleines grünliches
Scheibchen. Es ist aber ein Erlebnis, auch Uranus einmal gesehen zu haben. Von
den Monden liegen Ariel, Umbriel, Oberon und Titania im Bereich größerer
Amateurteleskope.
•
Neptun ist der sonnenfernste Planet, er zeigt ein winziges bläuliches Scheibchen.
Nur der hellste Mond Triton ist für größere Amateurteleskope visuell zugänglich.
•
Pluto, der einst sonnenfernste Planet, der ja nun nicht mehr als Planet klassifiziert
ist, zeigt sich nur als Sternchen unter Sternen. Die Suche nach Pluto ist quasi die
nach einer Stecknadel im Heuhaufen. Um Pluto überhaupt identifizieren zu können,
ist eine sehr gute Aufsuchkarte erforderlich, und viel Beobachtungserfahrung nötig.
Ein größeres Teleskop ist fast unabdingbar, ein Achtzöller ist dazu schon anzuraten.
Eine generelle Anmerkung zur Beobachtung schwacher Planetenmonde: Hier ist
wiederum Deepsky Beobachtungstechnik gefragt – indirektes Sehen. Und es gilt immer,
nach Möglichkeit den hellen Planeten an den Feldrand oder sogar aus dem Feld zu
bringen, was natürlich in vielen Fällen nicht möglich ist, dann ist die Sichtbarkeit erschwert.
Es ist also viel Erfahrung und Beobachtungstechnik, was zum Erfolg führen wird, freilich
auch geeignete Aufsuchkarten, damit man die Monde auch identifizieren kann, und weiss,
wo man suchen soll.
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