Astrofotografie

Uranus



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Uranus

Aufnahmen von Uranus, jeweils mit ausführlicher Beschreibung der verwendeten Aufnahmetechnik und viele Hintergrundinformationen.

Uranus ist mit rund 51.000 Km Ø der zweitkleinste Gasplanet in unserem Sonnensystem und außerdem ein ausgesprochener Sonderling: Seine Rotationsachse ist um fast 90° gegenüber seiner Bahnachse um die Sonne gekippt. Seine Atmosphäre besteht zum größten Teil aus Wasserstoff mit geringen Beimengungen von Methan, welches rotes Licht besonders stark absorbiert und der Planetenatmosphäre dadurch ihre bläulich-türkise Färbung verleiht. Uranus umläuft die Sonne alle 84 Jahre in einem Abstand von 2,87 Mrd. Km auf einer wenig exzentrischen Bahn.

 

Die 5 hellsten Monde sind im Okular eines 10-Zollers wegen der großen Nähe zu Uranus nur schwer auszumachen. Fotografisch und auch visuell lassen sich Titania und Oberon leicht vom Planeten trennen, während sich Ariel und Umbriel kaum weiter als 15" vom Planeten entfernen und daher auch fotografisch eher schwierige Objekte sind. Miranda ist extrem schwierig und mit den Mitteln der Amateur-Astrofotografie kaum erfaßbar.

 
Die 5 hellsten Monde im Überblick: (aufsteigend nach Bahnradius sortiert)

+---------+-------+---------+------------+------+-------+
| Mond    | Ø     | Bahnrad | Umlaufzeit | mag  | d max |
+---------+-------+---------+------------+------+-------+
| Miranda |   472 | 129.850 | 33,84 Std  | 16,3 |  9,4" |
| Ariel   | 1.158 | 190.930 | 60,48 Std  | 14,2 | 13,8" |
| Umbriel | 1.170 | 266.300 |  4,14 Tage | 14,8 | 19,3" |
| Titania | 1.578 | 463.300 |  8,71 Tage | 13,7 | 33,5" |
| Oberon  | 1.523 | 583.519 | 13,46 Tage | 14,0 | 42,2" |
+---------+-------+---------+------------+------+-------+
Helligkeit und max. vis. Abstand (d max) gelten nur während der Opposition.
 

Visuelle Beobachtung: Mit seiner scheinbaren Helligkeit von 5,7m ist Uranus mit dem bloßen Auge sehr hart an der Sichtbarkeitsgrenze. In den letzten 40 Jahren war er jedoch von Mitteleuropa aus eher schlecht zu beobachten, da sich seine Position bis vor kurzem unterhalb des Himmelsäquators befand. Mittlerweise hat er aber den Himmelsäquator überquert und steigt deshalb recht steil nach oben. In einem kleinen Taschenfernglas ist Uranus als bläuliches »Sternchen« bereits gut zu sehen, wenn man seine Position gut kennt. Im 60mm Kaufhausteleskop ist Uranus bereits sehr auffällig, wenn auch dort nur punktförmig. Im 10" SCT sieht man bereits ab ca. 100-facher Vergrößerung ein helles, blau-türkises Scheibchen. Bei gutem Seeing kann die Vergrößerung dort auf bis zu 400-fach gesteigert werden und bekommt dann eine strukturlose blau-türkise Kugel zu sehen. Die Beobachtung der Monde ist mir wegen der Nähe zum hellen Planeten selbst unter guten Bedingungen bisher noch nicht gelungen.

 

Uranusaufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:

Uranus im C14
Uranus im C14
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4"
Entfernung:       2.887.000.000 Km
Helligkeit:       5,80 mag

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2005-10-10 21:26 UTC
Montierung:       Celestron Gabel
Teleskop:         Celestron C14
Öffnung:           356 mm
Brennweite:       7820 mm (Barlow)
Öffnungsverh.:    f/22,0
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Filter:           IR-Sperrfilter
Einzelbelichtung: 1/33s, Gain: 0%, γ min
Stacking:         16 aus 233
Belichtung eff:   0,4s
Vb:               812,5 ×
Bildfeld:         0,39' × 0,30'
Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 2.067,4 Km/Px
Mitwirkende:      F. X. Kohlhauf

Bedingungen:
Horizonthöhe:     31° 28´
rel. Extinktion:  0,71 mag
Seeing:           Mittel [5/10]
Temperatur:       10°C


Info:
Im Okular eines C14 ist Uranus deutlich als kleines, bläuliches und strukturloses Scheibchen zu erkennen. Ein wirklich imposanter Anblick ist das zwar nicht, aber immerhin schauen wir schon in die "Außenbezirke" unseres Sonnensystems - mehr als doppelt soweit wie Saturn.
 
Uranus mit 3 Monden
 
 
Kommentierte Version:
Uranus mit 3 Monden
Uranus mit 3 Monden
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.853.881.000 km
Durchmesser:      51.118 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      22h 57m 55,7s / -07° 29' 46"
Sternbild:        Wassermann (Aquarius [AQR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2006-09-01 00:33 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       2950 mm
Öffnungsverh.:    f/11,6
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 40%, γ max
Weißabgleich:     41 (Rot) / 18 (Blau)
Stacking:         596 aus 700, automatisch
Belichtung eff:   4,9s
Vb:               306,5 ×
Bildfeld:         4,18' × 3,13'
Abbildungsmaßstab 0,39", 0,15"², 5.417,5 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     34° 49´
rel. Extinktion:  0,61 mag
Seeing:           Mäßig [4/10]
Temperatur:       9°C


Info:
Viele Einzelbelichtungen mit stark nicht-linearer Helligkeitskurve zeigen zwar einen viel zu großen Uranus, dafür aber 3 seiner 4 hellen Monde Titania (13,7 mag), Oberon (14,0 mag) und Umbriel (14,8 mag). Ariel (14,2 mag) wäre normalerweise auch noch zu sehen, dieser hielt sich zum Aufnahmezeitpunkt aber zu nahe am Planeten auf, so daß dieser hoffnungslos überstrahlt wurde. Miranda (16,3 mag) ist mit einer Webcam nicht mehr erfaßbar.

Die zweite Aufnahme wurde mit den Namen der sichtbaren Monde versetzt.
 
Uranus mit Titania und Oberon
Uranus mit Titania und Oberon
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.855.227.000 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      22h 56m 09,24s / -07° 40' 40"
Sternbild:        Wassermann (Aquarius [AQR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2006-09-12 23:01 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       1436 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/5,7
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 51%, γ max
Weißabgleich:     38 (Rot) / 18 (Blau)
Stacking:         625 aus 700, automatisch
Belichtung eff:   5,0s
Vb:               149,2 ×
Bildfeld:         8,58' × 6,44'
Abbildungsmaßstab 0,80", 0,65"², 11.134,6 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     34° 30´
rel. Extinktion:  0,62 mag
Seeing:           Mittel-Gut [6/10]
Temperatur:       14°C


Info:
Ein nettes "Stelldichein" lieferten sich heute die beiden hellsten Monde Titania und Oberon. Leider waren Ariel und Umbriel wieder einmal viel zu dicht neben Uranus und wurden von diesem hoffnungslos überstrahlt. Die Grenzhelligkeit der Aufnahme liegt bei gut 15 mag und ist nicht genau eingenordet (ca. 2,7° im Uhrzeigersinn gedreht)
 
Uranus mit 4 Monden
Uranus mit 4 Monden
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.860.463.000 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      22h 54m 50,89s / -07° 48' 36"
Sternbild:        Wassermann (Aquarius [AQR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2006-09-21 23:35 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       1436 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/5,7
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 100%, γ max
Weißabgleich:     38 (Rot) / 19 (Blau)
Stacking:         1.250 aus 3.000, automatisch
Belichtung eff:   7,1s
Vb:               149,2 ×
Bildfeld:         8,58' × 6,44'
Abbildungsmaßstab 0,80", 0,65"², 11.155,0 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     31° 8´
rel. Extinktion:  0,72 mag
Seeing:           Mäßig [4/10]
Temperatur:       13°C


Info:
Zum Aufnahmezeitpunkt standen die beiden "kritischen" Monde Ariel und Umbriel recht weit vom Planeten weg. Doch das mäßige Seeing und die schlechte Transparenz (Dunst und Schleierwolken) zwang zu sehr vielen Einzelaufnahmen, von denen weniger als die Hälfte überhaupt brauchbar waren. Das Summenbild mußte im FitsWork erst mal doppelt logarithmisch skaliert (Helligkeitskurve) und dann bis an die Artefaktgrenze geschärft werden, um die beiden inneren Monde Ariel und Umbriel im hellen Lichtsaum des Uranus überhaupt noch sichtbar zu machen. Daher hat es den Planeten auf fast 20" "aufgeblasen".

Die Grenzhelligkeit dieser Aufnahme liegt bei nur 15 mag, nach der Anzahl der summierten Einzelbilder hätte es rein rechnerisch noch locker für eine Größenklasse mehr gereicht. Die Aufnahme ist nicht genau eingenordet.
 
Uranus ´trickreich´
 
 
Uranus ´trickreich´
Uranus ´trickreich´
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.908.335.000 km
Helligkeit:       5,80 mag
mittlere FH:      8,21 mag/"²
Koordinaten:      23h 05m 48,37s / -06° 39' 48"
Sternbild:        Wassermann (Aquarius [AQR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2007-10-28 21:19 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       1612 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/6,3
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K - S/W-Mod
Filter:           Rotfilter
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 84%, γ max
Stacking:         1.024 aus 1.300 automatisch
Belichtung eff:   6,4s
Vb:               167,5 ×
Theor. Grenzgröße 13,5 mag
Theor. Grenz-FH   16,4 mag/"²
Bildfeld:         1,91' × 1,91'
Abbildungsmaßstab 0,72", 0,51"², 10.103,4 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     32° 25´
rel. Extinktion:  0,68 mag
Seeing:           Mäßig [4/10]
Transparenz:      4.0 fst
Temperatur:       5°C

RGB aus einer älteren Farbaufnahme

Info:
Diesmal wollte ich es ganz trickreich machen: Eine empfindliche S/W-ToUcam mit Rotfilter sollte das Licht des Planeten bestmöglich dämpfen und damit die Monde besonders hell durchscheinen lassen. Daß das bei schlechter Durchsicht, dunstigem Horizont und suboptimalem Seeing trotzdem ein hoffnungsloses Unterfangen ist, weiß ich nun. Oberon ist kaum zu sehen, die dicht beieinanderstehenden Monde Ariel und Umbriel sind nicht zu trennen, und Titania versumpft im Strahlensaum seines Heimatplaneten. Also: Uranusmonde mit der Webcam nur bei bester Transparenz und gutem Seeing, basta!
 
Uranus mit der Astrokamera
Uranus mit der Astrokamera
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.924.940.000 km
Helligkeit:       5,80 mag
mittlere FH:      8,21 mag/"²
Koordinaten:      23h 05m 15,9s / -06° 42' 54"
Sternbild:        Wassermann (Aquarius [AQR])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2007-11-05 18:06 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       1040 mm (Reducer)
Öffnungsverh.:    f/4,1
Kamera:           ATiK 16IC-HS
Filter:           Rotfilter
Einzelbelichtung: 3s
Stacking:         110
Belichtung eff:   31,5s
Vb:               81,8 ×
Theor. Grenzgröße 16,9 mag
Theor. Grenz-FH   21,7 mag/"²
Bildfeld:         16,12' × 12,08'
Abbildungsmaßstab 1,47", 2,15"², 20.812,1 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     33° 9´
rel. Extinktion:  0,66 mag
Seeing:           Mittel [5/10]
Transparenz:      4.5 fst
Temperatur:       3°C


Info:
Eigentlich mit Kanonen auf Spatzen geschossen, der Einsatz einer Astrokamera an einem Planeten. Doch gerade Uranus' Monde sind mit der Webcam nur äußerst schwierig zu fotografieren, und so lag der Einsatz von "schwerem Gerät" nahe. Der Rotfilter dämpft das türkise Licht des Uranus besonders stark und läßt die Monde relativ dazu recht hell erscheinen. Das Vorschaubild wurde mit einer älteren Aufnahme zu einem LRGB "verheiratet" während das große Bild rein Schwarz/Weiß ist und den Planeten im Sternfeld zeigt (keine Vergrößerung).
 
Uranus und 4 Monde
 
 
Kommentierte Version:
Uranus und 4 Monde
Uranus und 4 Monde
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.862.405.658 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      23h 43m 33,9s / -02° 38' 55"
Sternbild:        Fische (Pisces [PSC])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2009-08-30 23:07 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       2832 mm
Öffnungsverh.:    f/11,1
Kamera:           ATiK 16IC-HS
Filter:           Rotfilter
Einzelbelichtung: 3s
Stacking:         25
Belichtung eff:   15,0s
Vb:               222,7 ×
Theor. Grenzgröße 16,4 mag
Theor. Grenz-FH   20,3 mag/"²
Bildfeld:         1,45' × 1,44'
Abbildungsmaßstab 0,54", 0,29"², 7.479,4 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     37° 10´
rel. Extinktion:  0,55 mag
Seeing:           Mittel [5/10]
FWHM:             4,8 Pixel ≡ 2,6"
Reale Auflösung:  35.901,4 km
Transparenz:      5.5 fst
Temperatur:       12°C

Aufnahmedetails:
L: 25 × 3s + 28 × 0,5s
Grenzhelligkeit: 16 mag

Info:
Ein weiterer Versuch, den kleinen Mond Miranda nachzuweisen scheiterte abermals am nicht optimalen Seeing. Auch die gemessene Grenzhelligkeit reicht für eine Darstellung nicht aus.
 
Uranus realitätsnah
Uranus realitätsnah
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.856.870.536 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      23h 40m 22,82s / -02° 59' 35"
Sternbild:        Fische (Pisces [PSC])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2009-09-21 22:50 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       2950 mm
Öffnungsverh.:    f/11,6
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Filter:           IR-Sperrfilter
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 40%, γ min
Weißabgleich:     (RAW, in FW dekodiert)
Stacking:         126
Belichtung eff:   2,2s
Vb:               306,5 ×
Bildfeld:         1,04' × 1,04'
Abbildungsmaßstab 0,39", 0,15"², 5.423,2 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     39° 20´
rel. Extinktion:  0,49 mag
Seeing:           Mittel-Gut [6/10]
FWHM:             4,0 Pixel ≡ 1,6"
Reale Auflösung:  21.692,8 km
Temperatur:       13°C


Info:
Wie sieht man Uranus im 10" SCT mit 9mm-Okular bei ca. 300-facher Vergrößerung? Die Aufnahme zeigt eine besonders realitätsnahe Abbildung.
 
Uranus mit langer Brennweite
 
 
Uranus mit langer Brennweite
Uranus mit langer Brennweite
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.857.319.330 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      23h 56m 59,14s / -01° 11' 04"
Sternbild:        Fische (Pisces [PSC])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2010-09-11 22:06 UTC
Montierung:       Celestron Gabel
Teleskop:         Celestron C14
Öffnung:           356 mm
Brennweite:       10800 mm (Barlow)
Öffnungsverh.:    f/30,3
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Filter:           IR-Sperrfilter
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 100%, γ min
Weißabgleich:     (RAW, in FW dekodiert)
Stacking:         400
Belichtung eff:   4,0s
Vb:               1.122,1 ×
Theor. Grenzgröße 16,1 mag
Theor. Grenz-FH   15,6 mag/"²
Bildfeld:         0,29' × 0,29'
Abbildungsmaßstab 0,11", 0,01"², 1.481,6 km/Px
Mitwirkende:      F. X. Kohlhauf

Bedingungen:
Horizonthöhe:     36° 20´
rel. Extinktion:  0,57 mag
Seeing:           Mittel-Gut [6/10]
FWHM:             4,5 Pixel ≡ 0,5"
Reale Auflösung:  6.667,1 km
Transparenz:      6.0 fst
Temperatur:       10°C


Info:
Kann man Uranus bei recht brauchbarem Seeing, viel Öffnung und viel Brennweite nicht vielleicht doch noch ein klein wenig Detail abtrotzen? Die Abbildung zeigt einen weiteren vergeblichen Versuch ;=}

Die 2. Aufnahme
wurde 11 Minuten später mit 3,9m Brennweite aufgenommen. Die 555 gestackten Einzelaufnahmen sollten die Monde Ariel und Titania sichtbar machen, aber auch hier - Fehlanzeige... Dafür ergibt sich ein ziemlich realistischer Anblick des Planeten im C14 bei ca. 400-facher Vergrößerung.
 
Uranus noch schärfer
Uranus noch schärfer
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,4´´
Entfernung:       2.855.524.156 km
Helligkeit:       5,70 mag
mittlere FH:      8,11 mag/"²
Koordinaten:      23h 55m 30,67s / -01° 20' 39"
Sternbild:        Fische (Pisces [PSC])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2010-09-21 23:43 UTC
Montierung:       Meade LX200GPS (G
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       7500 mm (Barlow)
Öffnungsverh.:    f/29,5
Kamera:           Philips ToUcam PCVC840K
Filter:           IR-Sperrfilter
Einzelbelichtung: 1/25s, Gain: 100%, γ min
Weißabgleich:     (RAW, in FW dekodiert)
Stacking:         1200
Belichtung eff:   6,9s
Vb:               779,2 ×
Bildfeld:         0,41' × 0,41'
Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 2.132,1 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     40° 22´
rel. Extinktion:  0,47 mag
Seeing:           Mittel-Gut [6/10]
FWHM:             5,0 Pixel ≡ 0,8"
Reale Auflösung:  10.660,6 km
Temperatur:       9°C


Info:
Also noch mehr Einzelaufnahmen stacken und Schärfen was das Zeugs hält. Noch immer ist nicht klar, ob die in der Aufnahme sichtbaren, minimalen Strukturen ´echt´ sind oder nur gut herausgearbeitete Schärfungsartefakte...
 
Uranus mit der Planetencam
Uranus mit der Planetencam
Allgemeine Objektdaten:
Objektgröße:      3,3´´
Entfernung:       2.953.809.957 km
Helligkeit:       5,80 mag
mittlere FH:      8,14 mag/"²
Koordinaten:      01h 15m 59,38s / +07° 22' 50"
Sternbild:        Fische (Pisces [PSC])

Aufnahmedaten:
Aufnahmezeit:     2016-12-31 17:16 UTC
Montierung:       Celestron CGE Pro
Teleskop:         Meade 10" SCT
Öffnung:           254 mm
Brennweite:       2500 mm
Öffnungsverh.:    f/9,8
Kamera:           TSGM120M
Filter:           IR-Sperrfilter
Einzelbelichtung: 1/100s, Gain: 100%
Stacking:         87
Vb:               387,9 ×
Bildfeld:         0,83' × 0,83'
Abbildungsmaßstab 0,31", 0,10"², 4.431 km/Px

Bedingungen:
Horizonthöhe:     47° 9´
rel. Extinktion:  0,34 mag
Seeing:           Mittel [5/10]
FWHM:             5,0 Pixel ≡ 1,5"
Reale Auflösung:  22.154 km
Temperatur:       -1°C


Info:
Das kleine "Uranus-Scheibchen", so wie es in einem kurzbrennweitigen Okular eines 10-Zöllers zu sehen ist: Das feine Pixelraster der Planetenkamera macht die brennweitenverlängernde Wirkung einer Barlowlinse überflüssig. Das bringt mehr Schärfe und Kontrast. Die Farbe ist künstlich um einen möglichst realitätsnahen Eindruck zu bekommen.
 
 
 
 
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Beobachtungstips
 
 
 
 


 

 
Nebenbei bemerkt
 
Unser Sonnensystem
Alle Planeten, Planetoiden und Monde in unserem Sonnensystem. Mit ausführlichem Datenteil.
 
 
Energie sparen
Gute Ratschläge wie man durch bewußtem Umgang mit der kostbaren Resource Energie auch unseren Lebensraum schont.
 
 
 
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