Astrofotografie: Wie macht man das?

Astrofotografie: Wie macht man 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 an den Zäpfchen 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 hinaus gekommen wären.

Die besondere Eigenschaft des Filmes/Chips Licht zu sammeln, also Helligkeit
zu integrieren, erlaubt es sogar, extrem lichtschwache Dinge sichtbar werden
zu lassen, 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 Lanzeitaufnahmen 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 (siehe Bilderlink),
die durch einen kleinen Elektromotor angetrieben wird. Ein Teleskop auf ei-
ner perfekt ausgerichteten 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, sowie sehr
viel mehr Sterne. Solch ein Bild kann nur eine nachgeführte Kamera liefern.

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Wie es dann weiter geht
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Arbeitet die Nachführung gut genug, kann man auch große Brennweiten einsetzen
oder sogar direkt durch das Teleskop fotografieren. Damit kann man Bilder
von sehr lichtschwachen Objekten machen, wie das folgende Beispiel zeigt:


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Legende
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Was es auf diesem Bild zu sehen gibt, habe ich bereits a.a.O. beschrieben:



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Bilderlink
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Hier noch ein Bild, das ich per Hand nachgeführt habe, also ohne Motor,
ohne Elektrik, nur durch gleichzeitiges, beidhändiges Kurbeln an zwei Achsen: