Computar Weitwinkelobjektiv 4.5mm, f/1.2 mit selbst gebauter Objektivheizung für 12V
Der Meteorstrom der Perseiden im Jahr 2012
(Bilder, Videos und die Auswertung)
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Die Perseiden im Jahr 2012
Die Perseiden sind Staub-und Gesteinsteilchen aus der Bahn des Kometen 109P/Swift-Tuttle. Dieser Komet umrundet die Sonne alle 133 Jahre und zieht dabei eine Teilchenspur. Diese Staub-und Gesteinsteilchen treffen jedes Jahr im August auf die Erdatmosphäre und verglühen dabei meist in einer Leuchtspur. Die Relativgeschwindigkeit dieser Teilchen beträgt zur Erde 59 Kilometer pro Sekunde. Wenn man die entstehenden Leuchtspuren auf einen Punkt am Himmel zurück verfolgt, kommt man in das Sternbild des Perseus im Nordosten. Daher auch der Name "Perseiden" des Meteorstromes. Der Radiant der Perseiden ist in Österreich sogar zirkumpolar und daher kann man theoretisch die ganze Nacht bei entsprechender Dunkelheit Meteore der Perseiden sehen. Hier gibt es eine Grafik mit der Position des Radianten der Perseiden am Nordosthimmel.
Der Komet selbst ist nach seinem letzten Perihelion am 12. Dezember 1992 nun im August 2012 schon über 5 Milliarden Kilometer entfernt. Und er bewegt sich im August 2012 mit etwa 4.5 Kilometer pro Sekunde noch immer weiter von der Sonne weg bis er ab dem entferntesten Punkt seiner Bahn in 7.6 Milliarden Kilometer Entfernung dann ab 2060 wieder langsam beginnt sich in Richtung Sonne zu bewegen. Der Komet könnte nun im August 2012 aber selbst mit den leistungsfähigsten Teleskopsystemen nicht mehr abgebildet werden. Sein nächstes Perihelion wird er dann am 12. Juli 2126 erreichen. Und dabei wird der Komet am 05. August 2126 der Erde sogar bis auf 23 Millonen Kilometer nahe kommen und so in den Wochen davor in der nördlichen Hemisphäre jeweils nach Mitternacht einen spektakulären Anblick am dunklen Osthimmel bieten. Auch dazu gibt es hier eine Grafik von der Position am 05. August 2126.
Das berechnete Maximum des Meteorstroms der Perseiden im Jahr 2012 wurde am Nachmittag des 12. August etwa zwischen 14:00 und 16:30 MESZ erwartet. Daher war in Europa die beste Gelegenheit schon die Nacht zuvor vom 11. auf den 12. August 2012. Der Mond störte am 12. August 2012 mit seinem Licht die Beobachtungen erst etwa ab 90 Minuten nach Mitternacht. Er war bereits abnehmend und dabei nur mehr zu 21% beleuchtet. Daher sollte man schon ab etwa 22 Uhr mit Beobachtungen an dunklen Plätzen beginnen. Aber Meteorbeobachtungen sind wie jedes Jahr auch wieder in den Nächten vor und nach dem Maximum sehr sinnvoll. Vor allem die Nächte nach dem 12. August 2012 wurden immer weniger durch den Mondschein gestört. Die Aktivitätsphase der Perseiden reicht meist sogar vom 17. Juli bis zum 24. August. Dabei sind in diesen Nächten jeweils von etwa 22Uhr bis 04Uhr MESZ vor allem die wirklich dunklen Zeiträume ohne einen störenden Mondschein gut nutzbar.
Die Ausrüstung
Die verwendete Ausrüstung ermöglicht eine per Software gesteuerte automatische Aufzeichnung von Meteorerscheinungen. Dabei wird bei jeder detektierten Meteorerscheinung eine kurze Videosequenz mit Zeitstempel auf der Notebook Harddisk aufgezeichnet. Zusätzlich zum Video werden auch mehrere Standbilder abgespeichert. Die lizensierte Steuer- und Aufnahmesoftware UFOCapture V2 wurde von mir dazu schon im Jahr 2008 angeschafft. Seit der Abstimmung der Parameter auf mein System arbeitet diese Software stets hervorragend. Eine automatisch generierte Sternmaske verhindert Fehlauslösungen durch atmosphärisch bedingte Szintillation der Sterne. Und im Vergleich zu Meteorerscheinungen langsam bewegte Objekte wie Flugzeuge oder Satelliten werden ebenfalls automatisch erkannt und sicher ausgefiltert.
Als Aufnahmekamera wurde die sehr empfindliche Videokamera WAT-902H2 Ultimate verwendet. Diese hochempfindliche Videokamera wurde von mir auf Kabelfernbedienung umgebaut und war mit einem lichtstarken Computar Weitwinkelobjektiv 4.5mm, f/1.2 ausgestattet. Dieses CS-mount Objektiv kann mit einer selbst gebauten elektrischen Objektivheizung versehen werden. Ohne diese Heizung würde die Frontlinse bei der Direktsicht in das kalte Weltall durch Strahlungsverluste innerhalb weniger Minuten unter den Taupunkt abkühlen und somit beschlagen. Das Kamerasystem selbst war auf dem Manfrotto 75 Stativ mit Getriebeneigekopf 410 ohne Nachführung fixiert. Mit diesem Stativ kann die Kamera bei guter Standfestigkeit bis in eine Höhe von etwa 2.5 Meter betrieben werden. Das vermindert Streulichtreflexe durch bewegte terrestrische Lichtquellen wie z.B. Scheinwerfer von Fahrzeugen. Der große Vorteil der verwendeten 4.5mm Optik ist das sehr ausgedehnte Blickfeld von 80 x 60 Grad (etwa 23% der maximal sichtbaren Himmelshalbkugel) und die relativ hohe Lichtstärke f/1.2. Natürlich vermindert die kurze Brennweite und das große Blickfeld die erzielbare Grenzhelligkeit. Diese liegt mit 50 Halbbilder pro Sekunde bei etwa +4.5mag.
Computar Weitwinkelobjektiv 4.5mm, f/1.2 mit selbst gebauter Objektivheizung für 12V
Der Beobachtungsplatz in Nonndorf auf Position 48.79° Nord, 15.24° Ost und 547m MN
Das Stativ mit der Videokamera wurde im Hof neben unserem Wohnhaus aufgebaut und die Kamera direkt nach Nordosten in einer mittleren Elevation von etwa 60 Grad ausgerichtet. Da der Radiant der Perseiden nach dem Beginn der Aufzeichnungen noch relativ lange niedrig über dem Nordosthorizont stand, erschien das als die sinnvollste Ausrichtung.
Kamera WAT-902H2 Ultimate mit Computar 4.5mm, f/1.2 auf Manfrotto 75 Stativ mit Getriebeneigekopf 410 |
Das Aufnahmefeld der Kamera zeigt etwa 80x60 Grad des Nordosthimmels Grafik erstellt mit Guide 9 von Bill J Gray |
Trotz Mondlicht steigerte sich die erfasste Meteoranzahl nach Mitternacht noch deutlich |
Zenithal Hourly Rate ZHR
Wenn man die erfassten Perseiden mit der Höhe des Radianten, dem Blickfeld der Kamera, der Zeitdauer und anderen Parameter entsprechend mathematisch verknüpft, kann man die sogenannte Zenithal Hourly Rate ZHR berechnen. Die ZHR ist die Anzahl der Meteore, die man unter einem klaren und sehr dunklem Himmel (Grenzgröße +6.5mag) sehen könnte, wenn dabei zusätzlich der Radiant genau im Zenit stehen würde. Daher ist die real beobachtbare Meteorrate immer kleiner als die für optimale Bedingungen berechnete ZHR.
Die erforderlichen Parameter für die Berechnung der ZHR:
N ..... Beobachtete Anzahl der Meteore des Meteorstromes.
r ..... Populationsindex des Meteorstromes.
Er beschreibt die Helligkeitsverteilung und somit um welchen Faktor die
Anzahl der Meteore zur nächstenschwächeren Größenklasse hin ansteigt.
mgr ... Lokale Grenzgröße der schwächsten, mit bloßem Auge erkennbaren Sterne.
t ..... Beobachtungszeit in Stunden.
h ..... Mittlere Horizonthöhe des Radianten in Grad im Beobachtungszeitraum.
N . r+6.5-mgr
Die Berechnung erfolgt nach der Formel: ZHR = -------------
t . sin(h)
Die Korrektur der Bildfeldgröße der Kamera1 Quadratgrad = (2π/360)2 sr (Steradiant)
Ein Kreis von 105 Grad im Durchmesser entspricht 8659 Quadratgrad und somit etwa einem Raumwinkel von 2.64 Steradiant. Eine Halbkugel besteht aus 2.PI sr = 6.28 sr. Somit entsprechen 105 Grad Gesichtsfeld etwa 42% der gesamten Himmelshalbkugel. Die Videokamera hat mit dem 4.5mm Objektiv ein Blickfeld von 80x60 Grad. Das entspricht in der Fläche einem Kreis mit 78 Grad Durchmesser oder einem Raumwinkel von 1.46 sr. Bezogen auf die Himmelshalbkugel also etwa 23% davon.
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Die reale ZHR ergibt sich hier somit aus den Faktoren ZHRreal = ZHR . ----
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11./12. August 2012 - Perseiden Meteore am Nordosthimmel
In der Nacht vom 11. auf den 12. August 2012 wurden in der Zeit von 21:42 bis 02:03 UT Aufnahmen vom Meteorstrom der Perseiden gemacht. In dieser Zeitspanne von insgesamt 260 Minuten konnten 98 Perseiden Meteore und 17 Meteore mit anderem Ursprung erfasst werden. Das ergibt innerhalb von 260 Minuten insgesamt 115 Meteore die heller als +5mag waren. Bei einem Bildfeldbereich der Kamera von etwa 23 Prozent des theoretisch maximal sichtbaren Nachthimmels.
Datum UT Beginn UT Ende Perseiden Sonstige helle Perseiden Kommentar
11.08.2012 21:42 22:00 4 1 0
11.08.2012 22:00 22:30 8 1 2
11.08.2012 22:30 23:00 10 2 2 Mondaufgang
11.08.2012 23:00 23:30 5 1 1
11.08.2012 23:30 00:00 3 3 0
12.08.2012 00:00 00:30 17 1 0
12.08.2012 00:30 01:00 13 3 1
12.08.2012 01:00 01:30 15 1 3
12.08.2012 01:30 02:00 23 3 3
12.08.2012 02:00 02:04 0 1 0
-----------------------------------------------------------------------------------
260 Minuten 98 17 12
ZHR Berechnung mit den realen Werten:
N = 98 (Anzahl der erfassten Perseidenmeteore in der Zeitdauer) r = 2.0 (auf www.imo.net angegebener Wert für das Meteorstrom-Maximum 2012 der Perseiden) mgr = +4.5 (Grenzgröße im nicht integrierendem Video mit der Optik 4.5mm/f1.2) t = 4.33 (Aufnahmezeit 260 Minuten) h = 49 (mittlere Horizonthöhe des Perseiden-Radianten während der Aufnahme)ergibt ohne die später noch notwendige Korrektur der Bildfeldgröße vorerst eine temporäre ZHR von 120 und für die reale ZHR sogar einen Wert von 219. Dieser errechnete ZHR Wert von 219 ist für den Meteorstrom der Perseiden im Jahr 2012 eindeutig viel zu hoch. Die Gründe dafür sind momentan noch nicht bekannt und werden noch geklärt.
| 98 Perseiden und 17 andere Meteore am 11./12. August 2012 von 21:42 UT bis 02:04 UT |
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| Klick hier oder auf das Bild startet das Video (MPEG4 - 4.55MB) |
12./13. August 2012 - Perseiden Meteore am Nordosthimmel
In der Nacht vom 12. auf den 13. August 2012 wurden in der Zeit von 20:59 bis 02:03 UT Aufnahmen vom Meteorstrom der Perseiden gemacht. In dieser Zeitspanne von insgesamt 304 Minuten konnten 96 Perseiden Meteore und 9 Meteore mit anderem Ursprung erfasst werden. Das ergibt innerhalb von 304 Minuten insgesamt 105 Meteore die heller als +5mag waren. Bei einem Bildfeldbereich der Kamera von etwa 23 Prozent des theoretisch maximal sichtbaren Nachthimmels.
Datum UT Beginn UT Ende Perseiden Sonstige helle Perseiden Kommentar
12.08.2012 20:59 21:00 1 0 0 teilweise bewölkt
12.08.2012 21:00 21:30 2 0 0 teilweise bewölkt
12.08.2012 21:30 22:00 3 0 0 teilweise bewölkt
12.08.2012 22:00 22:30 6 1 0
12.08.2012 22:30 23:00 2 1 0
12.08.2012 23:00 23:30 13 0 2 Mondaufgang
12.08.2012 23:30 00:00 11 2 1
13.08.2012 00:00 00:30 9 1 0
13.08.2012 00:30 01:00 15 2 1
13.08.2012 01:00 01:30 20 2 1
13.08.2012 01:30 02:00 12 0 1
13.08.2012 02:00 02:03 2 0 0
-----------------------------------------------------------------------------------
304 Minuten 96 9 6
ZHR Berechnung mit den realen Werten:
N = 96 (Anzahl der erfassten Perseidenmeteore in der Zeitdauer) r = 2.0 (auf www.imo.net angegebener Wert für das Meteorstrom-Maximum 2012 der Perseiden) mgr = +4.5 (Grenzgröße im nicht integrierendem Video mit der Optik 4.5mm/f1.2) t = 5.07 (Aufnahmezeit 304 Minuten) h = 47 (mittlere Horizonthöhe des Perseiden-Radianten während der Aufnahme)ergibt ohne die später noch notwendige Korrektur der Bildfeldgröße vorerst eine temporäre ZHR von 104 und für die reale ZHR sogar einen Wert von 189. Dieser errechnete ZHR Wert von 189 ist für den Meteorstrom der Perseiden im Jahr 2012 eindeutig viel zu hoch. Die Gründe dafür sind momentan noch nicht bekannt und werden noch geklärt.
| 96 Perseiden und 9 andere Meteore am 12./13. August 2012 von 20:59 UT bis 02:03 UT |
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| Klick hier oder auf das Bild startet das Video (MPEG4 - 4.62MB) |
04. September 2012 |
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