Richard Robitschek Mailand, Oktober 2000
Getting the most from a Baader Coronograph, so müsste die Überschrift zu diesem Bericht heißen, erschiene er z.B. in Sky and Telescopes. Der Schritt von der Dunkelkammertechnik zur digitalen Bildgewinnung - und Verarbeitung hebt den klassischen Protuberanzenansatz vom amateuriellen Niveau auf eine Leistungsstufe, die sich mit professionellen Einrichtungen messen kann. Wie ich zu dieser Feststellung gelangte, wird die SONNE - Leser sicher interessieren, deshalb möchte ich mal in Kürze darüber berichten.
Meine Bekanntschaft mit dem Protuberanzenansatz beginnt im Herbst 1995 mit dem Modell Mark III der Firma Baader, gebaut von W. Lille, Stade. Damals noch mit 10 A° H a Filter, und einem dazu passenden AS 80/1200 -Refraktor aus Restbeständen aus Jena. Ein Jahr später wurde meine Beobachtungshütte mit Schiebedach auf dem Garagedach meiner Ferienwohnung in Lanzo d’Intelvi, Provinz Como, in 900 m Meereshöhe, knapp an der Schweizer Grenze, eine Autostunde von meinem Wohnsitz in Mailand entfernt, fertig. Seitdem bediene ich laufend die Sachzeitschrift “l’Astronomia” mit Aufnahmen der Protuberanz des Monats, später auch mit Sonnenflecken- Weißlichtaufnahmen mit einem Herschelprisma, ebenfalls von Baader. Als Photomaterial kommt fast ausschließlich das bekannte Technical Pan von Kodak zum Einsatz. Entwicklung und Vergrößerung geschieht - wie in Amateurkreisen nicht ungewöhnlich - im ... behelfsmäßig zur Dunkelkammer beförderten Badezimmer. Mit dieser Ausrüstung gelang es mir, in Italien auf diesem Gebiet ziemlich bekannt zu werden.
Auf die CCD-Technik wurde ich aufmerksam, als ich vor etwa einem Jahr in der italienischen Sachpresse (1) auf Abbildungen von digitalen Sonnenaufnahmen von Protuberanzen mit Daystar-Filter stieß, die Feinstrukturen von ungeahnter Auflösung zeigten . Die Optik bestand dabei aus einem auf 70 mm abgeblendeten Takahashi CN212- Cassegrain, vor dem sich mein 80 mm AS nicht zu schämen brauchte. Zwischenzeitlich hatte ich mich mit einem StarlightXpress MX512 und MX912 für Einsteiger auch unter die CCD-Fans begeben. Deep-Sky -Objekte und teleskopische Kometen am Vixen 8” - Cassegrain waren bislang meine Beute gewesen, somit verfügte ich bereits über einige Erfahrung im Umgang mit dieser Teufelei. Kurzerhand entstand der Beschluss, es auch mit den Protuberanzen digital zu versuchen.
Über die kosten- und kontrastmäßigen Vorteile des Protuberanzenansatzes im Vergleich zu den schmalbandigen Daystar- bzw. Coronadofiltern, solange man sich auf Protuberanzen beschränkt, ist bereits ausführlich (2, 3,4) berichtet worden, und so will ich mich hier damit nicht befassen. Anders steht es mit der Digitaltechnik, da mir auch von Fachleuten mitgeteilt wurde, dass in diesem Falle weltweit Erstlingsarbeit geleistet werden konnte (5).
Die Vorteile des Digitalverfahrens gegenüber der chemischen Phototechnik sind bedeutend:
Nachteilig ist das kleine Format der in Amateurkreisen eingesetzte CCD-Chips. Die volle Sonne ist damit nicht abzubilden, dafür aber einzelne Gebiete am Sonnenrand in großem Maßstab. Dabei muß die Optik auf wenige Bogensekunden genau nachgeführt werden, weil sonst der Photosphärenrand nicht oder übermäßig abgebildet wird. In der Praxis kommt man ohne visuelle Überwachung nicht aus.
Da die Digitalaufnahme mehrere Sekunden braucht, um auf dem Bildschirm zu erscheinen, geht das ohne Klappspiegel im Strahlengang nicht. Und wenn die CCD-Kamera keinen elektromechanischen Verschluss hat, schaltet man vorsichtigerweise noch einen mechanischen Zentralverschluss System Compur nach, wie z.B. von Rodenstock preiswert angeboten. Und damit kommen wir zu einem weiteren Thema: die handelsüblichen Protuberanzensätze müssen auf den CCD-Betrieb umgerüstet werden, um der Bildweiteverlängerung Rechnung zu tragen.
In Wirklichkeit ist das halb so schlimm. Ich habe das wie folgt gemacht, siehe Skizze Abb. 1.
An Stelle des 50 mm Projektionsobjektivs kam ein neues mit 75 mm Brennweite für Vergrößerungsgeräte aus dem Photohandel. Hinter dem Ha -Filter kommt zunächst ein Exzender, um das aufzunehmende Gebiet millimetergenau einstellen zu können. Ein alter Fokussierschlitten von VIXEN aus der Rumpelkammer - übrigens ein Stück hervorragender Feinmechanik - tut es besser als die im Handel erhältlichen Exzender. Dann kommt eine Ringschwalbe und ein kollimierbarer Kippspiegel mit einem IR-Blockfilter, notfalls auch ein Neutralfilter, eine weitere Ringschwalbe und endlich die Kamera selbst. Zwischen Lyotblende und Projektionsobjektiv gehört ein Verlängerungsstück, ich habe dazu einen Schiebefokussierer von Baader hergenommen, der gleichzeitig die Scharfeinstellung der Kegelblende erleichtert. Dazu kommen noch eine Reihe von Adapterringe usw. die man sich in einer Werkstatt machen lässt. Sehr empfehlenswert ist die Durchrechnung der neuen Lichtwege bevor man Hand an den Umbau legt. Wichtig ist, dass der Vergrößerungsfaktor, bzw. die Äquivalentbrennweite, in vernünftigen Grenzen bleibt. In meinem Falle kommt der Ansatz auf einen Faktor von 1.45, mit der 1200 mm Brennweite des Refraktors wird daraus eine Faeq von 1740 mm.
Kegelblende und Hilfslinse werden unverändert beibehalten. Mit der Kamera parfokal eingestellte Fadenkreuzokulare sind unentbehrlich. Die Baulänge von der Kegelblende bis ausschließlich CCD-Kamera beträgt knapp über 300 mm.
Die Bildaufnahme erfolgt folgendermaßen: nach Scharfeinstellung der Kegelblende mit dem parfokalen Fokussierokular und Zentrierung und Fokussierung der aufzunehmenden Protuberanz am Kippspiegel mit Hilfe des Exzenterschlittens und der Ringschwalben, wird der Spiegel gekippt und die Kamera bei geschlossenem Zentralverschluss mit z.B. 10 Sek Belichtungsdauer gestartet. Man hat jetzt 10 Sek Zeit, den Verschluss mit 1/60 oder 1/125 Sek zu betätigen. Ratsam ist es, eine 10-Sek Dunkelfeldautomatik nachzuschalten.
Fertig ! Was jetzt kommt kann nachträglich in Ruhe vollzogen werden. Ich verwende ein einfaches Linear Stretch mit einer ganz leichten unscharfen Maske, und schon leuchtet die Protuberanz im Bildschirm auf, dass es eine Freude ist.
Das beschriebene Verfahren ist absolut problemlos. Nur wenn die Umgebungstemperatur über 25 °C steigt, wird das einstufige Peltierelement der MX512 mit dem thermischen Rauschen nicht fertig. Aber am frühen Morgen, wenn das Seeing noch brauchbar ist, herrscht im allgemeinen eine kühlere Temperatur.
Zum Abschluss möchte ich einen Ausdruck eines Protuberanzbogens vom 23. September 2000 vorstellen. Das Bild ist als Negative gedruckt, um die Auflösung der Strukturen besser beurteilen zu können. Dazu ein paar Worte.
Kurz vor der Aufnahme wallte der Sonnenrand am Fernrohr bereits beträchtlich und die Penumbren des großen Sonnenflecks NOAA 9169 erschienen zeitweise sehr verschwommen. Ich schätzte die Luftunruhe auf >3 Bogensekunden. Auch die Protuberanz war visuell an der Sichtbarkeitsgrenze und mit Filterkippen und Lyotblende nicht heller zu kriegen. Ohne Kegelblende ein aussichtsloses Unternehmen ! Auf dem im 15x20 cm ausgedruckten Format sind noch Lichtknoten in 1mm Abstand trennbar. Die Längskante der aktiven Fläche des MX512-Chips beträgt 4.9 mm, die beobachtete Winkelauflösung errechnet sich zu:
s = arctg (1 . 4.9 ) / 1740 . 200 = 3 Bogensekunden, d.h. die Abbildung ist seeingbegrenzt.
Man kann aus der Verschiebung der Lichtknoten deren Geschwindigkeitskomponente quer zum Sehstrahl ermitteln. Ich erhalte an der schnellsten Stelle (Pfeil !) etwa 80 km/s.
Noch eine Bemerkung zum Thema Auflösung. Diese ist optimal, wenn die Seeing - Scheibe zwei Pixel bestrahlt ( Nyquist ). Die MX512-Pixel messen 9.8 x 12.6mm, der Durchmesser der Seeing-Scheibe betrug 1740.2 tg 3/2 “ = 25 mm , das Nyquist Kriterium wurde also erfüllt (6).
Literatur
Letzte Änderung: 2000-11-29 11:09