Streifende Bedeckung von Stern Aldebaran durch den Erdmond am Taghimmel
08. Mai 2016

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Bedeckungen von Stern Aldebaran durch den Erdmond

Der Beobachtungsort Ravelsbach in Niederösterreich

Die Beobachtung in Ravelsbach

Ergebnisse und Auswertung der Aufnahmen

Aufbau der Ausrüstung


Bedeckungen von Stern Aldebaran durch den Erdmond
Der helle Stern Aldebaran (alpha Tauri) im Sternbild Stier wird nach dem Jahr 1999 erstmals wieder in den Jahren 2015 bis 2018 mehrmals durch den Mond bedeckt. Und nach 2018 wird die nächste Aldebaran Bedeckung aber erst wieder im Jahr 2034 beobachtbar sein. Neben vollen Bedeckungen durch den Erdmond kommt es im Zeitraum 2015 bis 2018 auch zu mehreren streifenden Sternbedeckungen durch die Berge und Täler am Mondrand. Diese streifenden Ereignisse können durch Mehrfachbedeckungen innerhalb weniger Sekunden oft spektakulär erscheinen und finden sowohl am Taghimmel als auch am Nachthimmel statt.

Das Resultat der Berechnung einer streifenden Sternbedeckung ergibt unter anderem zwei Linien auf der Erdoberfläche entlang derer dieses Ereignis beobachtbar ist. Eine Linie zeigt den Verlauf für das Nordpolgebiet des Mondes und die zweite zeigt den Verlauf für das Südpolgebiet des Mondes. Im dazwischen liegenden Gebiet erfolgt eine einzige komplette Bedeckung des Sterns durch den Ermond. Damit kann voerest einmal abgeschätzt werden ob die Reise zu einem Standort auf einer dieser Bedeckungslinien mit der dafür notwendigen Ausrüstung möglich ist. Für einen Beobachtungsstandort in Österreich werden 2016 und 2017 insgesamt fünf streifende Bedeckungen von Aldebaran durch den Erdmond aufgelistet.

08. Mai 2016
29. Juli 2016
19. Oktober 2016
05. Februar 2017
06. November 2017

 

Grafik der Bedeckungszone in der nördlichen Hemisphäre am 08. Mai 2016
Bedeckungspfad am 08. Mai 2016

 

Am Vormittag des 08. Mai 2016 gab es eine streifende Bedeckung von Aldebaran durch das Nordpolgebiet des Erdmonds die in Niederösterreich am Südosthimmel beobachtbar war. Der Verlauf der berechneten Linie durchquerte Österreich von Salzburg nach Niederösterreich. Der geringste Abstand dieser Linie lag mit 45 Kilometer relativ nahe an meinem Heimatort 3830 Nonndorf und daher wurde entschieden diese schwierige Beobachtung am Taghimmel doch zu versuchen. Eine streifende Bedeckung Aldebarans durch das Südpolgebiet des Mondes hätte man zeitgleich auch auf einer Linie von Afrika bis Indien beobachten können.

Grafik der Bedeckungszone in Österreich am 08. Mai 2016
Bedeckungspfad am 08. Mai 2016

 

Beobachtungsort Ravelsbach in Niederösterreich (15.8475 O, 48.5550 N)
Die Festlegung eines geeigneten Beobachtungsstandortes wird durch ein selbst entworfenes Excel Berechnungsblatt unterstützt. Wenn es mir möglich ist, wird der Beobachtungsplatz nicht nur virtuell am Computer bestimmt sondern auch einige Tage vor der Beobachtung besichtigt um bei unvorhersehbaren Problemen vor Ort einen alternativen Beobachtungsstandort zu suchen. Dabei ist es oft notwendig den Beobachtungsstandort innerhalb eines Toleranzbandes von wenigen Metern Breite zu wählen, um das gewünschte Mondprofil vermessen zu können. Eine weitere Schwierigkeit bei der Standortwahl ergibt sich, weil dieses Toleranzband mit Änderung der Meereshöhe des Beobachtungsstandortes am Boden auch zusätzlich horizontal zu verschieben ist. Somit wird in der Realität aus der geraden Linie eine gezackte Linie die sich bei höher gelegener Beobachtungsposition zum Mond und umgekehrt verschiebt.

Genaue Berechnung und Auswahl eines geeigneten Beobachtungsstandortes
Berechnung 08. Mai 2016

 

Der Beobachtungsstandort wird auch durch die Wahl des zu beobachtenden Mondrandprofils mitbestimmt. Für den 08. Mai 2016 habe ich entschieden, das Mondprofil bei -335 Meter unter dem mathematischen Mondrand zu vermessen. Das bedeutet, der Beobachtungsstandort auf der Erde wird dreidimensional so angepasst, dass der Stern bei -335 Meter unter dem mathematischen Mondrand vom nach Osten wandernden Mond passiert und dabei mehrmals bedeckt wird.

Das Mondrandprofil bestimmt ebenfalls die Berechnung und Auswahl eines geeigneten Beobachtungsstandortes
Profil am 08. Mai 2016

 

Nachdem am Computer mehrere mögliche Beobachtungspositionen ausgewählt wurden, ergab die Besichtigung vor Ort dann eine Entscheidung für den Platz vor dem Altstoffsammelzentrum in 3720 Ravelsbach. Hier sollte am Sonntag Vormittag nach einer relativ kurzen Anreise von etwa 45 Minuten der Aufbau der Ausrüstung und die Beobachtung problemlos möglich sein. Am 08. Mai 2016 zeigten dann einige Spaziergänger und Radfahrer reges Interesse an der geplanten Beobachtung und der aufgebauten Ausrüstung. So entwickelten sich einige interessante Gespräche schon vor der eigentlichen Beobachtung und Videoaufnahme.

Die Standortwahl in Ravlesbach ergab eine möglichst kurze Anreisezeit und ideale Beobachtungsbedingungen vor Ort
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Der Standort vor dem Abfallsammelzentrum in Ravelsbach
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Die mobile EQ6 Montierung trägt den Newton bei solchen Beobachtungen mit ausreichender Genauigkeit
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Der für so eine Beobachtung notwendige Technikaufwand ist doch schon beträchtlich
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Der Beobachtungsstandort liegt nahe am Ortsrand von Ravelsbach
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Am Südosthimmel entwickelten sich leider genau in Blickrichtung Mond immer mehr Wolkenstrukturen
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Bei mobilen Beobachtungen sorgt ein DC/AC Converter für die problemlose 230V Versorgung aus der Autobatterie
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 

Nach der streifenden Sternbedeckung wurden die Wolken am Südosthimmel noch dichter
Beobachtungsplatz am 08. Mai 2016

 


 

Die Beobachtung in Ravelsbach
Die Beobachtung in Ravelsbach am Taghimmel war dann doch deutlich schwieriger als erwartet. Der Himmel zeigte sich nicht völlig klar sondern war meist von feinen Wolkenstrukturen durchzogen. Der Mond mit nur 3.85% beleuchteter Sichel stand nur 22.6 Grad neben der hellen Sonne. Daher waren Mond und Stern Aldebaran am Taghimmel neben der Sonne mit freiem Auge nicht zu erkennen. Somit ergab sich das Problem, dass nach dem Aufstellen der EQ6 Montierung nur die Sonne als einziger Referenzpunkt am Himmel zur Basisausrichtung genutzt werden konnte. Dafür wurden jeweils Sonnenfilter auf Sucher und Teleskop aufgesetzt. Nach der Positionierung auf die Sonne als Referenzpunkt wurde das Teleskop auf die berechnete Mondposition gesteuert und die Sonnenfilter wieder entfernt. Leider war die schmale Mondsichel auch im relativ großen Blickfeld des Sucherfernrohrs nicht erkennbar. Der Himmel war so nahe neben der Sonne einfach viel zu hell.

Daher begann die Suche am Himmel mit der Videokamera WAT-902H2 Ultimate. Da der Stern Aldebaran bedingt durch seine Spektralklasse K5 III einen großen Lichtanteil im langwelligen roten Bereich aussendet, wurde für die Aufnahmen am blauen Taghimmel ein Planet IR Pro 807 Infrarot Filter von Astronomik verwendet. Die relativ steile Transmissionskurve dieses Filters sorgt dafür, dass Wellenlängen unter etwa 775nm blockiert werden und nur langwelligere Lichtanteile auf das CCD der Videokamera gelangen. Das Sony CCD EXview HAD ICX429ALL in der Videokamera hat bei 775nm noch immer eine relative Empfindlichkeit von 35%, und erreicht sogar bei 950nm noch immer 10%. Somit ist diese Kamera auch sehr gut für Aufnahmen im optischen Infrarot geeignet. Mit diesem IR Filter sollte der Kontrast des rötlichen Sterns am blauen Taghimmel doch deutlich erhöht werden. Leider ist das Blickfeld der Videokamera bei 1200 Millimeter Brennweite mit nur 18.3 x 13.7 Bogenminuten sehr klein. Und die Suche nach dem Stern und dem schmal beleuchteten Mondrand war sehr zeitaufwändig. Aber der rötliche Stern Aldebaran konnte am Computerbildschirm dann doch trotz einiger Wolkenschleier rechtzeitig entdeckt werden. Der beleuchtete Mondrand, der ja das Continuum der Sonne reflektiert, hatte jedoch eine deutlich geringere Flächenhelligkeit als der nahezu punktförmige Stern und daher war die schmale Mondsichel eigentlich nur schemenhaft am Bildschirm erkennbar.

Als Teleskop wurde der 10-Zoll Newton mit 1200mm Brennweite verwendet. Als Videokamera wurde eine WAT-902H2 Ultimate CCIR ohne Integration verwendet. In einer Filterschublade befand sich der verwendete Infrarotfilter Planet IR Pro 807. Als Video Time Inserter - VTI wurde ein KIWI-OSD mit Garmin GPS18x LVC Sensor verwendet. Die Montierung Skywatcher EQ6 wurde vom Notebook via EQMOD und Guide9 gesteuert. Die Videoaufzeichnung erfolgte über einen TIS Converter via USB3.0 auf dem schnellen SSD des Notebook.

Diese Karte vom Mond zeigt wo die streifende Sternbedeckung stattfindet
Mondkarte am 08. Mai 2016

 

Eine Darstellung aus dem Programm Guide 9
Mondkarte am 08. Mai 2016

 


 

Ergebnisse und Auswertung der Aufnahmen
Trotz schwieriger Beobachtungsverhältnisse konnten am 08. Mai 2016 in Ravelsbach insgesamt sechs aufeinanderfolgende einzelne Bedeckungsereignisse innerhalb von 76 Sekunden erfasst und auf Video mit GPS Zeiteinblendung aufgenommen werden. Die Zeitinformationen sind systembedingt mit Toleranzen von nur +/- 20 Millisekunden den Ereignissen zugeordnet. Aufgrund der extrem schwierigen Aufnahmebedingungen war eine direkte und automatisierte Videoauswertung per Software nicht möglich. Schlechter Kontrast und zu rasche Bewegungen durch starke Windböen waren das Hauptproblem. Daher wurden fast 10.000 Videoeinzelbilder aus dieser streifenden Sternbedeckung manuell analysiert. Die Messdaten wurden an den IOTA graze coordinator in Japan, der alle weltweit gemachten Beobachtungen von streifenden Sternbedeckungen auswertet, weitergeleitet.

Reales Videobild nach starker Kontrastverstärkung am Computer
Videobild am 08. Mai 2016

 

Video von D1/R1
AVI Dateiformat - 4.5MB
Video von D2/R2 + D3/R3 + D4/R4
AVI Dateiformat - 4.8MB
Video von D5/R5 + D6/R6
AVI Dateiformat - 3.2MB

 

Die sechs erfassten Bedeckungsereignisse als digitales Zeitdiagramm
Zeitdiagramm am 08. Mai 2016

 

File name      : 2016_05_08_dangl_graze.dat
Reduction date : Montag, 27. Juni 2016
Ephemeris      : DE430,422 (1600/2250), DE422 (-2999/3000)
Limb basis     : LRO Lunar Orbiter Laser Altimeter [LOLA]
O-C basis      : limb correction applied

Telescopes:
 Aperture   Longitude      Latitude   Alt
#   cm       o  '   "      o  '   "     m
A   25    + 15 50 51.1   +48 33 17.9  268

ref Tel Observer             Star No.     y  m  d  h  m   s    PhGrMrCeDb    O-C    limb   PA      l     b     AA      P     D    scale

001  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46  0.71  DB G G 1     -0.02   0.44 349.13   4.55  7.27 357.49 358.04 -7.20  1.070
002  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 20.99  RB G G 1     -0.04   0.15 348.47   4.55  7.27 356.82 357.36 -7.25  1.070
003  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 29.67  DB G G 1     -0.01   0.03 348.18   4.55  7.27 356.54 357.08 -7.27  1.070
004  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 32.23  RB G G 1     -0.01   0.00 348.10   4.55  7.27 356.45 356.99 -7.28  1.070
005  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 34.27  DB G G 1     -0.03   0.00 348.03   4.55  7.27 356.39 356.93 -7.28  1.070

006  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 36.39  RB G G 1     -0.01  -0.03 347.96   4.55  7.27 356.32 356.86 -7.29  1.070
007  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 37.71  DB G G 1     -0.04  -0.01 347.92   4.55  7.27 356.27 356.81 -7.29  1.070
008  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 46 41.43  RB G G 1     -0.01  -0.06 347.80   4.55  7.27 356.15 356.69 -7.30  1.070
009  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 47  3.59  DB G G 1     -0.05  -0.06 347.07   4.55  7.27 355.42 355.96 -7.35  1.070
010  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 47  4.33  RB G G 1     -0.04  -0.07 347.05   4.55  7.27 355.40 355.93 -7.35  1.070

011  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 47  6.95  DB G G 1     -0.05  -0.06 346.96   4.55  7.27 355.31 355.85 -7.36  1.070
012  A  Gerhard Dangl        R    692  2016  5  8  7 47 16.77  RB G G 1     -0.03  -0.03 346.64   4.55  7.27 354.99 355.52 -7.38  1.070

Mean residual of events involving single stars: -0.03" 0.01"


Explanation of columns 'PhGrMrCeDb'
Ph - Phase of the event.
     1st character D = disappear, R = reappear, B = blink, F = flash, M = Miss
     2nd character D = dark limb, B = bright limb, U = in umbra of lunar eclipse
Gr - G if the event is during a graze
Mr - Method of timing and recording. Main types are:
     G = video with time insertion, V = video with other time linking
     S = visual using a stopwatch, T = visual using a tape recorder, E = eye/ear
Ce - Certainty. 1 = certain, 2 = may be spurious, 3 = most likely spurious
Db - Double star indication - West, East, North, South, Brighter, Fainter



Die Profilgrafik abgeleitet aus der Auswertung der gemessenen Daten
Zeitdiagramm am 08. Mai 2016

 

Link zur Auswertegrafik von Mitsuru Soma, Japan (IOTA graze coordinator)

 

 


 

Diagramm vom Aufbau der Ausrüstung am 08. Mai 2016

 

Ausrüstung am 08. Mai 2016

 

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