Astrofotografie :: Venus

Venus

Venus ähnelt, was Größe und Masse betrifft, unserer Erde. Sie hat jedoch mit rund 460°C eine weitaus höhere Oberflächentemperatur und ist von einer völlig undurchsichtigen und im sichtbaren Licht strukturlosen Wolkendecke aus Schwefelsäuretröpfchen umgeben. Der atmosphärische Druck auf ihrer Oberfläche ist rund 90 × so hoch wie auf der Erde. Venus umkreist die Sonne auf einer praktisch kreisrunden Bahn in 243 Tagen in einer Entfernung von 108,21 Mio. Km. Alle 8 Jahre scheinen Venus und Sonne wieder an der selben Stelle am Himmel zu stehen. Ursache ist die sogenannte 8:13-Resonanz der Bahndaten von Venus und Erde, was bedeutet, daß Venus in 8 Jahren ziemlich genau 13 Umläufe um die Sonne macht. Die Unteren Konjunktionen verfrühen sich dabei lediglich um 2 Tage, Venus ist also minimal schneller.

 

Riesige, schmale Sichel - Venus nahe der Unteren Konjunktion

Dabei nähert sie sich der Erde während einer Unteren Konjunktion bis auf 39,87 Mio. Km an. Dann steigt ihr scheinbarer Durchmesser auf satte 63,5" an. Jedoch ist sie während dieser Zeit für uns Erdlinge nicht sichtbar, da sie von der Sonne völlig überstrahlt wird und uns außerdem noch ihre dunkle Seite zuwendet. Aber wenige Wochen davor und dahinter strahlt sie als hellstes Himmelsobjekt nach Sonne und Mond in ihrer Eigenschaft als "Morgenstern" oder "Abendstern". Schon mit einem billigen, kleinen Fernglas kann man die Venussichel kurz vor bzw. kurz nach der unteren Konjunktion gut erkennen (Foto rechts).

Klein und rund - Venus in der Oberen Konjunktion

Das andere Extrem ist die sogenannte Obere Konjunktion (Foto rechts), wenn die Venus also beihnahe hinter der Sonne steht. Sie erscheint uns in dieser Position zwar voll beleuchtet aber wegen der großen Entfernung entsprechend klein.

Die Wolken der Venus

Interessant ist die Fotografie der Venusatmosphäre im ultravioletten Licht ab ca. 400 nm und abwärts. Hier zeigen sich deutlich sichtbare, streifige Wolkentrukturen. Voraussetzung für eine erfolgreiche Fotografie im UV wäre eine langbrennweitige Spiegeloptik (ideal wäre ein Schiefspiegler), da Glas je nach Sorte UV-Licht absorbiert. Weiterhin wird ein handelsüblicher UV-Passfilter benötigt.
Bezugsquelle: Venusfilter [Teleskop-Service]

Die Nachtseite der Venus (Illustration)

wird normalerweise von den dichten Wolken der Venusatmosphäre komplett verdeckt. Es gibt aber ein paar spektrale ´Fenster´ durch die ein Blick auf die Oberfläche der Venus möglich ist. Freilich kein Blick im herkömmlichen Sinne, sondern vielmehr ein Abbild der Wärmestrukturen auf der heißen Oberfläche. Das einzige, für den Amateurastronomen nutzbare Fenster befindet sich bei 1.020 nm, eine Wellenlänge, die durchaus noch in der Reichweite gängiger CCD-Chips liegt. Das Bild rechts ist nur eine Montage, die zeigt was man mit einem solchen Filter so alles anstellen kann. Doch was leuchtet da?

Im Mittel haben wir mit rund 460°C, also 733K Oberflächentemperatur eine Infrarotstrahlung, deren Maximum bei 3.953 nm liegt. Da fällt im sichtbaren, tiefroten Licht durchaus noch ein geringer Rest an Strahlung ab, die Oberfläche der Venus dürfte also wie eine Herdplatte in dunkler Nacht tiefrot glimmen. Ganz anders sieht das im infraroten Licht aus. Bei 4 µm leuchtet die Venusoberfläche strahlend hell, und das ist keineswegs reflektiertes Sonnenlicht! Und dazwischen, etwa bei 1 µm, wird immer noch reichlich Strahlung abgegeben, die die Venusatmosphäre durch schmalbandige Fenster verlassen kann. Zum Vergleich: Die Erdoberfläche strahlt bei 15°C (288K) mit einem Maximum bei 10.062 nm...

Fotografisch ließe sich dieses Fenster durchaus nutzen, wenn man einen Schmalbandfilter mit einer Durchlasswellenlänge von eben diesen 1.020 nm hätte. Durchlassbreite ca. ±10 nm. Leider werden derartige Filter nicht hergestellt. Einige ´Extrem-Astrofotografen´ haben es mit einem Kantenfilter versucht, der ab 1.000 nm ´aufmacht´. Und tatsächlich - sie konnten die Nachtseite der Venus damit wenigstens andeutungsweise sichtbar machen.

 

Venusaufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:

	´Halbvenus´ im kleinen Refraktor Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 27,5" Entfernung: 91.961.000 Km Helligkeit: -4,40 mag Phase: 46 % Elongation: 46° 54' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2005-11-10 15:44 UTC Montierung: Teleskop: SNS 60/750 Refraktor Öffnung: 60 mm Brennweite: 750 mm Öffnungsverh.: f/12,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/500s, Gain: 0%, γ min Stacking: 25 aus 256, automatisch Vb: 77,9 × Bildfeld: 0,54' × 0,54' Abbildungsmaßstab 1,54", 2,37"², 686,6 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 12° 48´ rel. Extinktion: 1,64 mag Seeing: Mittel [5/10] Temperatur: 9°C Info: Kurz nach der größten östlichen Elongation ist Venus am Abendhimmel in ihrer "Funktion" als strahlend heller Abendstern mit dem freien Auge nicht zu übersehen. Der noch relativ große Abstand zur Erde läßt den Planeten im kleinen Kaufhausteleskop jedoch nur als kleines "Halbmöndchen" erkennen.
	´Halbvenus´ im 14" Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 27,8" Entfernung: 89.763.000 Km Helligkeit: -4,40 mag Phase: 45 % Elongation: 46° 54' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2005-11-12 14:20 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: 1/250s, Gain: 0%, γ min Stacking: 16 aus 256, handverlesen Vb: 812,5 × Bildfeld: 0,53' × 0,53' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 64,280 Km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 15° 20´ rel. Extinktion: 1,44 mag Seeing: Mäßig [4/10] Temperatur: 13°C Info: Auch am hellichten Tage läßt sich Venus mit dem Teleskop sehr gut beobachten und fotografieren, wie diese Aufnahme beweist. Da ihre Flächenhelligkeit um Zehnerpotenzen heller ist, als unser Himmelshintergrund, erscheint letzterer bei korrekter Belichtung pechschwarz. Die zweite Aufnahme zeigt die beste Einzelaufnahme. Hier zeigt sich, welche Qualitätsverbesserung mit einer Rauschreduktion um den Faktor 4 bei nur 16 Additionen bereits möglich ist.
	´Halbvenus´ im 14" SC - Infrarot Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 27,8" Entfernung: 89.763.000 Km Helligkeit: -4,40 mag Phase: 46 % Elongation: 46° 54' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2005-11-12 14:25 UTC Montierung: Celestron Gabel Teleskop: Celestron C14 Öffnung: 356 mm Brennweite: 7820 mm (Barlow) Öffnungsverh.: f/22,0 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Passfilter 685nm Einzelbelichtung: 1/100s, Gain: 0%, γ min Stacking: 10 aus 256 handverlesen Vb: 812,5 × Bildfeld: 0,53' × 0,53' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 64,280 Km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 15° 22´ rel. Extinktion: 1,44 mag Seeing: Mäßig [4/10] Temperatur: 13°C Info: Aufnahmen im Infrarot werden in der Regel etwas schärfer, denn in langwelligem "Licht" wirkt sich das Seeing deutlich weniger aus. Interessanterweise ist die Ausbeute an wirklich guten Einzelbildern trotzdem generell etwas geringer.
	Venussichel im kleinen Refraktor Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 43,1" Entfernung: 58.713.000 Km Helligkeit: -4,00 mag Phase: 24 % Elongation: 38° 48' Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2005-12-11 15:25 UTC Montierung: Teleskop: SNS 60/750 Refraktor Öffnung: 60 mm Brennweite: 750 mm Öffnungsverh.: f/12,5 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Einzelbelichtung: 1/1000s, Gain: 0%, γ max Stacking: 13 aus 256 handverlesen Vb: 77,9 × Bildfeld: 1,64' × 1,64' Abbildungsmaßstab 1,54", 2,37"², 438,4 Km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 17° 13´ rel. Extinktion: 1,32 mag Seeing: Schlecht [2-3/10] Temperatur: -1°C Info: Die Aufnahme wurde nachträglich um den Faktor 2 vergrößert, was einer Vergrößerung am Bildschirm von 156-fach entspricht.