Astrofotografie #1 - Wie geht das?

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      Licht vom Nachthimmel
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      Wenn wir den Nachthimmel fotografieren, malen die helleren Sterne winzige
      Punkte auf unseren Film oder Chip. Die hellsten Sterne - etwa die markanten
      "Ecksterne" des Sternbildes Orion - werden so schon nach wenigen Sekunden
      im Bild sichtbar. Schwächere Sterne, die wir kaum oder gar nicht mit bloßem
      Auge sehen können, kann man nur mit einem Trick auf Fotos sichtbar machen.
      
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      Warum viele Dinge nur auf dem Foto sichtbar werden
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      Unser Auge hat eine großartige Anpassungsfähigkeit, was die Lichtverhält-
      nisse angeht: Wir können bei gleißend hellem Sonnenlicht im Schnee genauso
      gut sehen, wie in der späten Dämmerung im dichten Räuberwald. Die Anpassung
      des Auges an die jeweiligen Verhältnisse geschieht vollautomatisch, durch
      Anpassen des Pupillendurchmessers ("Blende") und auch durch eine biochemische
      Reaktion (Bildung und Einlagerung von Rhodopsin) an den Zäpfchen der Netzhaut
      des Auges. Letztere ermöglicht uns bei Dunkelheit nach einer Zeit der Anpassung
      wesentlich besser zu sehen, als wenn wir gerade aus einem hellen Raum in die
      Nacht heraus gekommen wären.
      
      Die besondere Eigenschaft eines Filmes oder Bildsensors, Licht zu sammeln,
      also Helligkeit zu integrieren, erlaubt es, extrem lichtschwache Dinge sichtbar
      werden zu lassen:  Objekte, die wir weder mit dem Auge noch mit den lichtstärksten
      Teleskopen dieser Welt jemals sehen könnten. Wer in den Tiefen des Weltalls
      forschen will, sollte sich also nach einer Möglichkeit für Langzeitaufnahmen
      umsehen.
      
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      Alles dreht sich
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      Die Erde dreht sich ... Tag und Nacht wechseln durch diese Drehung, weil
      die Erde immer einen anderen Teil ihrer Oberfläche zur Sonne bewegt. Die
      Sonne ist bekanntlich ein Stern, wie all die anderen Sterne auch. Weil wir
      aber sehr viel näher an ihr dran sind, wirkt sie unglaublich viel größer
      und heller - ihr Licht und ihre Wärme erhält unser irdisches Leben.
      
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      Das Problem
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      Die Drehung der Erde macht uns Probleme, wenn wir den Nachthimmel fotogra-
      fieren wollen: Richten wir die Kamera auf ein Sternbild und belichten etwa
      10 Minuten, so werden wir uns wundern, dass auf dem fertigen Bild lauter
      Lichtspuren aber keine Lichtpunkte zu sehen sein werden. Die Erde dreht
      sich weiter und weiter, während die Sterne quasi stehen bleiben - daher
      auch der Name "Fixsterne" - sie bewegen sich nicht.
      
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      Das linke Bild
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      Das linke Bild zeigt, was mit einer einfachen Digitalkamera, die ruhend auf
      ein Stativ geschraubt ist, erreicht werden kann. Etwa 15 Sekunden kann man
      im Normal- bis Weitwinkelbereich belichten, bevor Sterne durch die Erddrehung
      als Strichspuren aufgezeichnet würden. Hier liegt die Grenze für den Detail-
      reichtum dieser Aufnahme. Vieles ist sichtbar geworde, viel mehr Sterne als
      wir mit bloßem Auge sehen können. Andererseits sind aber noch unzählige
      Himmelsobjekte vor unseren Augen verborgen geblieben. Um sie sichtbar zu
      machen, müssen wir einen anderen Weg beschreiten.
      
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      Die Lösung
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      Wir brauchen ein Gerät, dass die Erddrehung ausschaltet, indem es entspre-
      chende Ausgleichsbewegungen durchführt. Das ganze muss aber so exakt und
      feinfühlig gehen, dass keine "tanzenden" oder "eiernden" Sternpunkte ent-
      stehen. Sternwarten haben eine fest installierte Nachführung, die sogenannte
      Teleskop-Montierung. Sie sind i.d.R. so gut ausgerichtet, dass man nur noch
      seine Kamera anschließen muss, am Steuergerät die Koordinaten des gewünschten
      Objektes einstellt und die Kamera einige Minuten belichten lässt.
      
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      Das rechte Bild
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      Das rechte Bild entstand auf einer Selbstbau-Nachführung, die durch einen
      kleinen Elektromotor angetrieben wird. Ein Teleskop auf einer perfekt aus-
      gerichteten Nachführung bietet astrofotografisch prinzipiell keinerlei
      Probleme: Theoretisch kann man Stunden belichten und so werden schließlich
      auch allerschwächste Details des Nachthimmels sichtbar. Natürlich gibt es
      dabei noch einiges mehr zu beachten, aber im Prinzip ist es sehr einfach.
      Das rechte Bild zeigt unwahrscheinlich viel mehr Details als das linke, vor
      allem sind auch schon mehrere Gasnebel erkennbar (Flammennebel, Pferdekopfnebel
      und Barnards Loop: In dieser Verkleinerung jedoch nur angedeutet), sowie sehr
      viel mehr Sterne. Solch ein Bild kann nur eine nachgeführte Kamera liefern.
      
      Frank Stefani