Beobachtung des Mars
Alle zwei Jahre und 2 Monate steht Mars der Erde besonders nahe. Eine
Gelegenheit, sich einmal nicht mit den Bildern der Raumsonden zu begnügen,
sondern selbst einen Blick auf den Planeten zu werfen: Sei es mit blossem
Auge oder durch ein Teleskop.
Aus 1000 Einzelaufnahmen bestehendes Marsbild vom 2. August 02.42 MESZ. ToUCam,
Refraktor (30 cm / 5 m) der Urania-Sterwarte Zürich.
(Foto M. Pesendorfer und R. Brodbeck).
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Aus 1000 Einzelaufnahmen bestehendes Marsbild vom 2. August 02.47 MESZ, mit Blaufilter,
da das Teleskop einen leichten Farbfehler im Blauen aufweist. ToUCam,
Refraktor (30 cm / 5 m) der Urania-Sterwarte Zürich.
(Foto M. Pesendorfer und R. Brodbeck).
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Beobachtung von blossem Auge
Der Planet Mars wird genauso wie die Erde von der Sonne beleuchtet.
Würde die Sonne aufhören zu scheinen, würde auch der
Mars in dunkle Nacht getaucht und unsichtbar werden. Wir sehen somit ausschliesslich
das reflektierte Sonnenlicht. Die rötliche Farbe wird durch rötlichen
Eisenoxydstaub auf seiner Oberfläche verursacht.
Der Marsglobus ist etwa halb so gross wie die Erde. Seine Distanz (55
– 400 Mio. km) ist immer zu gross, um von blossem Auge Details auf dem
Marsglobus sehen zu können. Der Planet erscheint dem blossem Auge
nur als Stern und nicht als Objekt mit einer gewissen Ausdehnung, wie z.B.
unser Mond.
Wie hell der Planet am Sternenhimmel scheint, hängt von seiner
Distanz zur Erde ab. Je näher er der Erde ist, desto heller strahlt
der Planet. Da bei Mars die Distanz in einem weiten Bereich schwanken kann,
ändert sich auch seine Helligkeit am Sternenhimmel dramatisch.
Steht er in grosser Entfernung, erscheint Mars dem blossen Auge als ein
mässig heller, leicht rötlicher Stern, der sich von den Fixsternen
der Sternbilder nicht besonders abhebt. Erst wenn im Laufe der Monate die
Distanz allmählich geringer wird, nimmt die Helligkeit des Mars zu
und er kann mit den hellsten Sternen des Nachthimmels konkurrieren. Bei
besonders geringen Distanz, wie im Spätsommer 2003, wird Mars zu einem
sehr auffälligen hellen Stern, der alle Fixsterne überstrahlt.
Nur die beiden Planeten Venus und Jupiter können noch etwas heller
werden.
Mars und Erde bewegen sich gemeinsam um die Sonne. Die Blickrichtung
zum Mars ändert sich deshalb dauernd. Die Bewegung des Mars vor der
Kulisse der Sternbilder hat bereits um die Jahrhundertwende vom 16. auf
das 17. Jahrhundert Johannes Kepler zu seinen Gesetze der Planetenbahnbewegung
inspiriert.
Man kann die Bewegung des Mars (oder eines anderen Planeten) selbst
verfolgen und auch im Bild festhalten. Dazu ist keine besondere Ausrüstung
notwendig. Ein auf ein Stativ montierter Fotoapparat mit Normalobjektiv
(50mm Brennweite) oder einem leichten Weitwinkelobjektiv reicht, um mit
Fotos die Bewegung des Planeten im Laufe von Tage und Wochen zu dokumentieren.
Verwenden Sie für diese Versuche einen empfindlichen Film (400
ASA bis 1000 ASA). Haben Sie einen neuen Film eingelegt, sollten Sie zuerst
eine Aufnahme von einem normalen Motiv machen: Beginnt der Film mit einer
Sternfeldaufnahme, können die Kopiermaschinen im Filmentwicklungslabor
den Filmanfang nicht finden und werden möglicherweise Ihre Aufnahmen
zerschneiden. Dann stellen Sie die Scharfeinstellung auf unendlich, öffnen
die Blende und stellen die auf ein Stativ montierte Kamera auf Langzeitbelichtung.
Der Mars ist hell genug, dass er im Kamerasucher problemlos zu erkennen
ist. Wenn der Mars zentriert ist, schiessen Sie je eine Aufnahme mit einer
Belichtungszeit von 5 Sekunden, 10 Sekunden und 20 Sekunden. Diese Prozedur
wiederholen Sie alle paar Tagen. Nach einigen Wochen erhalten Sie eine
Fotoserie, die sehr schön die Bewegung des Planeten vor den Sternbildern
zeigen wird.
Beobachtung mit dem Fernrohr
...von blossem Auge
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Marszeichnungen aus dem Jahre 1877. Aus Cammille Flammarion, „Himmelskunde für das Volk“, erschienen um
das Jahr 1900.
Besonders wenn Mars in Erdnähe steht, möchte man auch gerne
einmal durch ein Fernrohr einen Blick auf den Mars werfen, sei es durch
das eigene Teleskop oder beim Besuch einer öffentlichen Sternwarte.
Unter üblichen Bedingungen kann ein Teleskop noch Details am Himmel
zeigen, die eine Winkelbogensekunde (= 1/3600 Grad) gross sind. Selbst
bei sehr günstiger Erdnähe wie im Jahre 2003 wird der Marsglobus
nie grösser als 25 Bogesekunden. In der Computersprache ausgedrückt
würde Mars im Teleskop nie grösser als 25 Pixel sein. Unter idealsten
atmosphärischen Bedingungen kann ein grosses Teleskop (30 cm Öffnung)
auch mal für einen kurzen Moment etwas mehr zeigen.
Trotzdem reicht dies aus, um die wichtigsten Albedoformationen (helle
und dunkle Regionen) auf dem Mars zu erkennen, z.B. die Polkappen. Auch
die Drehung des Mars um seine eigene Achse lässt sich im Laufe der
Stunden gut verfolgen. Etwas vom Marswetter bekommt man ebenfalls mit.
Gelbliche und weissliche Wetterphänomene lassen sich knapp erkennen.
Man darf nicht zu viel erwarten. Die grossartigen Aufnahmen, die Raumsonden
vom Mars zur Erde funken, liefern sehr viel mehr Informationen pro Bild
als selbst langjährige erdgebundene Beobachtungen zusammentragen können.
Sorgfältige, systematische Beobachtung des Mars wurde bereits im
19. Jahrhundert betrieben. Die obenstehenden Zeichnungen stammen aus dem Jahre
1877 und stammen von Sciaparelli (Milano). Sciaparelli sprach
von dünnen Linien, die er Canali nannte. Daraus wurden dann die Marskanäle,
die schliesslich bis ins 20. Jahrhundert als Beweis für eine sterbende
alte Zivilisation herangezogen wurde. Wie wir heute wissen, wurde den schwierigen
Marsbeobachtungen bei weitem zu viel Aussagekraft zugetraut. Trotzdem
geben die Zeichnungen von damals eine Vorstellung davon, was heute auch
mit einem besseren Amateurteleskop festgehalten werden kann. Wer wirklich
genau hinschauen will, der versucht am Besten den Mars zu zeichnen.
... mit dem Fotoapparat
Die Fotografie des Mars war lange Zeit ein eher schwieriges und frustrierendes
Unterfangen. Nur sehr geübten Fotografen an grossen Teleskopen gelang
es wenigstens halbwegs Bilder zu erhalten, die dem Teleskopanblick etwas
nahe kamen. Oft zeigte das Bild nur einem einzigen verwaschenen Fleck auf
einem unscharf wirkenden Scheibchen, mit etwas Glück noch eine etwas
hellere Stelle, dort wo die Polkappe sein sollte.
... mit der Webcam
Handelsübliche Philips Webcam an einem Meade Teleskop.
(Fotos A. Barmettler).
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Die in den letzten Jahren aufgekommene Digitalisierung der Astrofotografie
eröffnet nun auch dem Amateurastronom Möglichkeiten, ansprechende
Marsbilder zu erhalten. Digitale Kleinkameras (sog. Webcams) haben sich
besonders für diesen Zweck bewährt. Sie bieten die Möglichkeit,
über wenige Minuten hinweg Hunderte bis Tausende Planetenaufnahmen zu machen. Aus
diesen werden anschliessend z.B. die besten 200Bilder ausgewählt und zu
einer einzigen Aufnahme kombiniert. Diese kombinierte Aufnahmen übertreffen
die Qualität einer einzelnen Aufnahme sehr deutlich.
Eine aus Karton gebastelte Scheinerblende macht das Scharfstellen zum Kinderspiel.
(Foto A. Barmettler).
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Zur erfolgreichen Beobachtung oder Fotografie des Mars ist eine perfekte
Scharfeinstellung des Teleskops unverzichtbar. Besonders einfach ist dabei
die Anwendung einer sogenannten Scheinerblende. Diese kann ein Objektivdeckel
sein, der zwei Löcher aufweist. Der Rest des Objektiv wird abgeblendet.
Richtet man das Teleskop - mit der Scheinerblende aufgesetzt - auf einen Stern,
so wird man zwei Bilder des Sterns sehen, ausser gerade in der perfekten
Scharfstellung. Auf diese Weise kann man relativ einfach eines der Hauptprobleme
der Astrofotografie lösen.
Die obenstehende Abbildung zeigt ein Teleskop, dass mit einer Webcam ausgestattet ist.
Neben Teleskop und Webcam braucht der Amateurastronom eine geeigneter Software,
die eine Vielzahl von Einzelbildern aufaddiert und das Resultatbild schärft.
Empfehlenswert hierfür sind Registax oder Astrostack. Diese beiden Programme
sind sogar gratis über das Internet verfügbar. Als Kamera kann ich
Ihnen die Philips ToUCam Pro empfehlen, die über einen
recht lichtstarken CCD-Chip verfügt. Sie ist heute die am weitesten verbreitete
Kamera unter Amateurastronomen. Die die Verbindung mit einem Teleskop brauchen Sie noch ein
1¾" Adapter und eventuell eine Barlow-Linse für die Verlängerung der Brennweite für
fokale Aufnahmen. Mit dieser günstigen Zusatzausrüstung zu einem Teleskop
können schon Anfänger in der Astrofotografie sensationelle Resulate erzielen!
Falls Sie einen Versuch zur Mars-Fotografie mit Ihrer Kamera wagen, würden wir uns über
Ihre Marsbilder freuen!
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Philips Toucam 740K Webcam-Aufnahme aus 1000 Einzelaufnahmen durch Celestron 8" mit
2-fach Barlow und Gelbfilter. Aufnahmen vom 30.7.2003 um 4:30 MESZ vom Schweizer Amateurastronom Sandro Boschetti.
Den CalSKY.com-Marssimulator finden Sie bei uns.
Auch wenn heute Raumsonden und professionelle Teleskope wie das Hubble-Teleskop
die visuelle Beobachtung am Teleskop längst bei weitem übertreffen,
so hat das „Selbst-Sehen“ nach wie vor nichts von seinem Reiz eingebüsst!
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