Astrofotografie: Saturn

Saturn

Saturn, der zweitgrößte Gasplanet in unserem Sonnensystem, ist von einem auffälligen und fein strukturierten Ringsystem aus abermilliarden kleiner Gesteins- und Eisbrocken umgeben. Eine weitere Kuriosität ist sein größter Mond Titan, der als einziger Mond im ganzen Sonnensystem eine dichte Stickstoffatmosphäre besitzt.

Saturn umläuft die Sonne auf einer leicht exzentrischen Bahn in gut 29 Jahren. Bei einer Perihelopposition, die optimalerweise so um den 1. Weihnachtstag stattfinden sollte, nähert er sich der Erde auf rund 1,2 Milliarden Km an. Nah genug um seinen scheinbaren Durchmesser auf über 20" anwachsen zu lassen, wobei sich diese Größenangabe auf den Planeten selber bezieht, nicht auf die Ausmaße seiner Ringe.

Damit ist Saturn auch für kleinere Teleskope ein sehr interessantes Gestirn, seine Ringe sind auch in einem billigen 60mm - Kaufhaus - Teleskop zu erkennen. Wählt man ein etwas besseres Instrument, so etwa ab 200mm Öffnung, dann wird das Betrachten dieses Planeten zu einem Erlebnis, das man nicht so leicht vergißt.

Zweimal pro Saturnumlauf schauen wir von der Erde aus genau auf die Kante seiner Ringe. Am 4.9.2009 war dies zuletzt der Fall, jedoch befand sich Saturn zu dieser Zeit 13 Tage vor der Konjunktion und war nur 11,3° östlich der Sonne extrem schwer zu beobachten. Für die Astrofotografen war Ende Dezember 2008 die beste Zeit, die Saturnringe mit minimaler Ringöffnung zu fotografieren.

Die Saturnmonde:
Wenn es darum geht, möglichst viele Monde ´auf einen Streich´ abzulichten, dann ist Saturn die erste Wahl! Gleich 8 seiner Monde sind mit den Mitteln der Amateurastronomie und ein wenig Geduld gut zu erfassen. Dazu sollte jedoch der richtige Zeitpunkt gewählt werden, wenn die äußeren Monde Iapetus und Titan nicht allzuweit ´draußen´ sind und die inneren beiden, Mimas und Enceladus, weit genug vom hellen Planeten wegstehen.

Die beobachtbaren Saturnmonde im Überblick:

+-----------+-------+-------------+---------+------+
| Mond      |  Ø km | Bahnrad. km |  Umlauf |  mag |
+-----------+-------+-------------+---------+------+
| Mimas     |   397 |    185.520  | 22,56 h | 13,0 |
| Enceladus |   499 |    238.020  | 32,88 h | 11,8 |
| Tethys    | 1.060 |    294.660  | 45,36 h | 10,3 |
| Dione     | 1.126 |    377.420  | 65,76 h | 10,2 |
| Rhea      | 1.528 |    527.040  |  4,52 d |  9,8 |
| Titan     | 5.150 |  1.221.830  | 15,95 d |  8,4 |
| Hyperion  |   280 |  1.464.100  | 21,28 d | 14,3 |
| Iapetus   | 1.436 |  3.561.300  | 79,33 d | 11,2 |
+-----------+-------+-------------+---------+------+

Saturnaufnahmen & verwendete Aufnahmetechnik:

	Saturn 18 Tage vor der Opposition Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 20,3" Entfernung: 1.223.000.000 km Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-09 22:50 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: 1/25s, Gain: 10%, γ min Stacking: 27 aus 511, handverlesen Belichtung eff: 1,0s Vb: 812,5 × Bildfeld: 0,95' × 0,47' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 875,8 km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 52° 55´ rel. Extinktion: 0,25 mag Seeing: Mittel [5/10] Temperatur: -10°C Info: Im 14 Zöller schaut das schon anders aus. 18 Tage vor der Opposition ist der Planetenschatten auf dem Ring etwas rechts von Saturn noch gut zu erkennen. Die Ringöffnung ist im Vergleich zum letzten Jahr schon deutlich geringer und nimmt in den nächsten Jahren bis 2009 nun weiter ab, so daß es immer schwieriger wird, die Cassini'sche Teilung sauber und vor allem vollständig aufzulösen. Norden ist oben.
	Saturnmonde Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 20,3´´ Entfernung: 1.220.000.000 Km Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-13 22:54 UTC Montierung: Celestron Gabel Teleskop: Celestron C14 Öffnung: 356 mm Brennweite: 3910 mm Öffnungsverh.: f/11,0 Kamera: Philips ToUcam PCVC840K Filter: IR-Sperrfilter Einzelbelichtung: 1/33s, Gain: 0%, γ max Stacking: Belichtung eff: 0,1s Vb: 406,2 × Bildfeld: 3,15' × 2,36' Abbildungsmaßstab 0,30", 0,09"², 1.747,3 Km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 55° 27´ rel. Extinktion: 0,21 mag Seeing: Grottenschlecht Temperatur: -8°C Info: Die stärker belichtete Aufnahme zeigt die 4 größeren Saturnmonde Titan, Rhea, Tethys und Iapetus, wobei auffällt, daß Iapetus trotz seiner Größe von 1.436 km sehr lichtschwach ist. Das liegt daran, daß Iapetus´ Oberfläche eine sehr unterschiedliche Albedo aufweist. Zur Zeit der Aufnahme sehen wir die "dunkle Seite" des Iapetus. Der stark überbelichtete Saturn wurde aus der Aufnahme entfernt und durch ein korrekt belichtetes Exemplar ersetzt.
	Saturn nahe der Opposition Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 20,4" Entfernung: 1.215.858.000 Km Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-01-29 20:59 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: 1/25s, Gain: 10%, γ min Stacking: 25 aus 256, handverlesen Belichtung eff: 1,0s Vb: 812,5 × Bildfeld: 0,95' × 0,47' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 870,7 Km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 49° 51´ rel. Extinktion: 0,29 mag Seeing: Mittel [5/10] Temperatur: -6°C Info: Während der Opposition (27.1.2006) schauen wir genau mit dem Sonnenlicht auf Saturn. Dadurch verschwindet der Schatten des Planeten auf seinem Ring. Auf der Aufnahme sind C- B- und A-Ring (von innen), sowie die nicht ganz geschlossene Cassini-Teilung deutlich zu erkennen. Um die weit schmalere Encke-Teilung noch schemenhaft wahrzunehmen, braucht's ein Seeing, das hier in Mitteleuropa praktisch nicht vorkommt.
	Saturn 15 Tage nach der Opposition Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 20,3" Entfernung: 1.221.138.000 Km Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-02-11 21:08 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: 1/25s, Gain: 10%, γ min Stacking: 49 aus 1024, handverlesen Belichtung eff: 1,4s Vb: 812,5 × Bildfeld: 0,95' × 0,79' Abbildungsmaßstab 0,15", 0,02"², 874,5 Km/Px Mitwirkende: F. X. Kohlhauf Bedingungen: Horizonthöhe: 57° 50´ rel. Extinktion: 0,18 mag Seeing: Mittel-Gut [6/10] Temperatur: -8°C Info: 15 Tage nach der Opposition (27.1.2006) ist der Saturns Schatten auf seinem Ring nun links davon zu sehen. Die tags zuvor frisch optimierte Kamera sorgte gleich nach dem Stacken der zahlreichen Aufnahmen für eine kleine Überraschung: 4 Saturnmonde konnten sich Dank des stark erweiterten Dynamikumfangs deutlich vom schwarzen Hintergrund abheben. Sie wurden der Aufnahme als licht- und kontrastverstärkter Layer hinzugefügt.
	Saturn mit 5 Monden Allgemeine Objektdaten: Objektgröße: 19´´ Entfernung: 1.301.697.000 km Helligkeit: 0,60 mag mittlere FH: 6,76 mag/"² Koordinaten: 09h 50m 25,0s / +14° 17' 14" Sternbild: Löwe (Leo [LEO]) Aufnahmedaten: Aufnahmezeit: 2006-12-13 01:44 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: 100%, γ max Weißabgleich: 39 (Rot) / 18 (Blau) Stacking: 256 aus 300, automatisch Belichtung eff: 3,2s Vb: 306,5 × Bildfeld: 4,18' × 3,13' Abbildungsmaßstab 0,39", 0,15"², 2.471,0 km/Px Bedingungen: Horizonthöhe: 49° 2´ rel. Extinktion: 0,30 mag Seeing: Schlecht [2-3/10] Temperatur: 0°C Kameraparameter für Planeten: Belichtung: 1/33s, Gain: 25%, γ min Weißabgleich: 39 (Rot) / 18 (Blau) Stacking: 100 aus 600, handverlesen Info: Zum Auftakt der kommenden "Saturn-Saison" habe ich versucht, die günstige Stellung seiner Monde zu nutzen, um möglichst viele davon auf die Aufnahme links zu bannen. Leider hat das schlechte Seeing das Licht dieser Monde auf zuviele Pixel verteilt, so daß Hyperion (14,8 mag) nicht zu sehen ist. Mimas (13 mag) befand sich zum Aufnahmezeitpunkt zu nah am Planeten und wurde von seinem hellen Lichtsaum völlig verschluckt. Iapetus (11,2 mag) befand sich nicht mehr im Blickfeld der Kamera. Auf der großen Aufnahme ist der helle Titan (8,4 mag) ganz links in seiner typischen leicht orange Farbe zu sehen. Auffällig ist übrigens die gegenüber der letzten "Saison" deutlich geringere Ringneigung, was die Darstellung der Cassini-Teilung erschwert. Zur Aufnahme Der große Helligkeitsunterschied zwischen Saturn und seinen um bis zu rund 11 mag schwächeren Monden machte zwei Ablichtungen mit sehr unterschiedlichen Belichtungen und Kameraeinstellungen nötig, die später miteinander kombiniert wurden.

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