Astrofotografie für Einsteiger E-Book

Alexander Kerste

• Herausgeber: dpunkt.verlag
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2023

Seitenzahl: 251

Beschreibung

Faszination Astrofotografie - Schritt-für-Schritt-Einstieg in die Astrofotografie – von der Sternhimmelaufnahme mit Weitwinkelobjektiv bis zum Fotografieren von Planeten und Nebeln durch das Teleskop - Ausführliche Übersicht über alles nötige Zubehör - Genaue Anleitungen für Aufnahme und Nachbearbeitung - Wertvolle Tipps aus der Praxis sparen Ihnen für den Einstieg viel Zeit - Neu in der 2. Auflage: hilfreiche Software wie Siril sowie Live-Stacking Dieses Buch ist ein kompakter und trotzdem äußerst detaillierter Einstieg in die Astrofotografie. Nach den ersten Strichspuraufnahmen mit einem Weitwinkelobjektiv schließen Sie Ihre Kamera an Ihr Teleskop an, um Mond, Sonne, Planeten und Deep-Sky-Objekte wie Nebel und Galaxien mit Nachführung zu fotografieren. Die dazu benötigten Aufnahme und Bearbeitungstechniken lernen Sie Schritt für Schritt kennen. Dank einer ausführlichen Übersicht über Hardware (Teleskoptypen, Montierungen, Zubehör wie Spezialkameras, Filter u.v.a.m.) können Sie Ihre Ausrüstung optimal auf Ihre Anforderungen abstimmen. Anleitungen zur Bildnachbearbeitung (mit Photoshop und Siril) und zum Einsatz von Live-Stacking sowie ein Ratgeberkapitel zum Teleskopkauf runden das Buch ab. Aus dem Inhalt: - Strichspuraufnahmen, Sternschnuppen, Mond-/Sonnenfinsternisse - Richtig einnorden (Kochab, Scheinern), Nachführfehler vermeiden - Afokale/fokale Fotografie, richtig fokussieren, astronomische Kameras und Filter - Der Laptop am Teleskop: Hilfe beim Einnorden, bei Nachführung und Fokussierung - Leitrohr-, Sucher- und Auto-Guiding (auch mit Astrocomputer) - Die perfekte Brennweite zur Vermeidung von Over-/Undersampling - Mond- und Planetenfotografie: Lucky Imaging und Video - Sonnenfotografie in Weißlicht und H-Alpha - Bildbearbeitung mit Photoshop und Siril - Live-Stacking (EAA – Electronically AssistedAstronomy) als Fertigkauf oder Eigenbau - Tipps für Kauf von Teleskop, großen/kleinen Montierungen, Kamera und Zubehör

Leseprobe

Alexander Kerste ist studierter Biologe und hat sein Hobby zum Beruf gemacht. Bereits seit 1993 ist er ehrenamtlich auf der Heilbronner Sternwarte aktiv und bringt interessierten Laien die Astronomie näher. Die Probleme, die Neueinsteiger in dieses Hobby haben, kennt er zur Genüge – für das Internet-Portal astronomie.de betreut er den Einsteigerkurs.

Nach dem Studium arbeitete er unter anderem für das Magazin Astronomie Heute und veröffentlichte 2004 ein Sternkarten-Set. Seitdem arbeitet er als Freiberufler und hat als Autor Bücher im Eigenverlag veröffentlicht oder als Co-Autor an Büchern mitgearbeitet. Seit 2014 betreut und organisiert er außerdem die Nordlicht-und-Sterne-Reisen von Hurtigruten entlang der norwegischen Küste und hat das Begleitbuch zu dieser Themenreise verfasst. In seinem Blog kerste.de berichtet er über die Nordlicht-Jagd ebenso wie über vergangene astronomische Ereignisse.

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Alexander Kerste

Astrofotografie für Einsteiger

Der Leitfaden von den ersten Milchstraßen-Bildern zur Deep-Sky-Fotografie

2., erweiterte und aktualisierte Auflage

Alexander Kerste

Lektorat: Boris Karnikowski

Fachlektor: Martin Rietze, mrietze.com

Korrektorat: Friederike Daenecke, Zülpich

Layout & Satz: Birgit Bäuerlein

Herstellung: Stefanie Weidner

Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, www.exclam.de (unter Verwendung eines Fotos des Autors)

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

ISBN:

Print

978-3-86490-991-7

PDF

978-3-98890-117-0

ePub

978-3-98890-118-7

mobi

978-3-98890-119-4

2., erweiterte und aktualisierte Auflage 2024

Copyright © 2024 dpunkt.verlag GmbH

Wieblinger Weg 17

69123 Heidelberg

Hinweis:

Dieses Buch wurde mit mineralölfreien Farben auf FSC®-zertifiziertem Papier aus nachhaltiger Waldwirtschaft gedruckt. Der Umwelt zuliebe verzichten wir zusätzlich auf die Einschweißfolie.

Hergestellt in Deutschland.

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Vorwort

Den Sternenhimmel im Bild festhalten – dieser Wunsch ist für viele Sternfreunde der Anlass, sich das erste eigene Teleskop zu kaufen. Die prächtigen Bilder des Hubble-Weltraumteleskops wie auch zahlreicher Amateurastronomen wecken Wünsche und Begehrlichkeiten, gleichzeitig setzen sie die Erwartungen aber auch sehr hoch an. Diese prächtigen Hochglanzaufnahmen sind das Ergebnis stundenlanger Belichtungszeiten und intensiver Bildbearbeitung, um die Details aus den Rohdaten herauszuarbeiten. Wer in den 1980er-Jahren in die Astrofotografie einsteigen wollte, hatte es einfacher: Selbst große Sternwarten arbeiteten noch mit Diafilm und die krisseligen Schwarzweißabbildungen in den Fachbüchern weckten keine so hohen Erwartungen.

Heute sind mit Amateurmitteln Bilder möglich, von denen die Profis noch vor 30 Jahren nur träumen konnten. Wie viel Arbeit in diesen Bildern steckt, wie sie entstanden sind und was schon mit einfachen Mitteln möglich ist (und was nicht), sieht man ihnen jedoch nicht an. Mit diesem Buch will ich Ihnen den Einstieg in die Astrofotografie ermöglichen, ohne zu hohe Erwartungen zu wecken: Das Hobby kann mitunter leicht zu einer Materialschlacht mutieren, bei der man Tausende Euro investieren kann. Aber schon mit vergleichsweise bescheidenen Mitteln sind gute Ergebnisse möglich.

Daher finden Sie hier weniger die allbekannten Hochglanzfotos, sondern vor allem Bilder, in die nicht mehrere Tage Arbeit gesteckt wurden. Schon mit einer handelsüblichen guten Kamera auf einem Stativ ist viel möglich, später kann die Technik dann ausgebaut werden. Am Ende steht das Arbeiten mit einem Teleskop, wobei Planeten- und Deep-Sky-Fotografie gänzlich unterschiedliche Ansprüche stellen.

Ich hoffe, dass Ihnen dieses Buch einen guten Einstieg in die Astrofotografie ermöglicht und dabei hilft, die ersten Hürden auf dem Weg zu schönen Fotos zu überwinden. Der wichtigste Rat kommt zuallererst: Sehen Sie es nicht als Wettbewerb an. Die meisten Himmelsobjekte wurden bereits fotografiert, aber es ist doch ganz etwas anderes, wenn man sich ein eigenes Bild von ihnen gemacht hat.

Viel Spaß und viel Erfolg,

Alexander Kerste

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1Astrofotografie mit einfachen Mitteln

Astrofotografie mit stehender Kamera

Strichspuraufnahmen

Mond- und Planetenkonstellationen

Satelliten und die ISS

Sternschnuppen

Kometen

Sternbilder und Milchstraße

Erscheinungen am Himmel

Mondfinsternisse

Sonnenfinsternisse

Die richtige Kamera

Der richtige Standort

Checklisten und Zubehör

Kapitel 2Die nachgeführte Kamera

Star Tracker, Piggyback, Montierung mit Prismenklemme

Einnorden

Ziele finden

Sternfarben und -helligkeiten durch Filter

Filter gegen Lichtverschmutzung und für Effekte

Kapitel 3Die Kamera am Teleskop

Afokale Fotografie

Okularprojektion für Mond und Sonne

Fokale Fotografie: Die Kamera am Okularauszug

Scharfstellen am Teleskop

Bildfeldebner und Koma-Korrektur

Die Brennweite anpassen

Einnorden für Fortgeschrittene

Nachführfehler und Autoguiding

Hellfeld- und Dunkelbilder

Astromodifizierte Kameras

Astronomische Farbkameras

Monochrome Kameras und Schmalbandfilter

Astro-Computer

Die Aufnahmesession

Bildbearbeitung

Bildbearbeitung mit Siril

Es gibt kein Richtig und kein Falsch

Kapitel 4Planeten- und Mondfotografie mit Videomodulen

Lucky Imaging

Die Menge macht’s

Brennweite, Öffnungsverhältnis und Kamera

Sonnenfotografie

Die Videoaufnahme

Bildbearbeitung

Kapitel 5Schnell zum Bild mit EAA

EAA und Live-Stacking

Komplettsysteme

EAA im Eigenbau

Schritt für Schritt zum Bild

Kapitel 6Tipps zum Teleskopkauf

Die richtige Montierung

Teleskoptechnik

Checklisten und Transportfähigkeit

Kaufen oder mieten?

Index

Der Komet Lovejoy im Winter 2013(Bild: Martin Rietze)

Kapitel 1

Astrofotografie mit einfachen Mitteln

Der einfachste Einstieg in die Astrofotografie benötigt nicht viel: Eine Kamera mit manuellem Modus, ein lichtstarkes Objektiv und ein stabiles Stativ genügen für die ersten Astroaufnahmen. Dabei lernen Sie sowohl Ihre Kamera zu beherrschen als auch den Nachthimmel kennen: Was gibt es dort oben eigentlich zu sehen und was müssen Sie beachten, um es auf Ihren Kamerasensor zu bannen?

Astrofotografie mit stehender Kamera

Einmal am Tag dreht sich die Erde um ihre eigene Achse und damit unter den Sternen hinweg. Für einen Beobachter in Deutschland auf etwa 50° nördlicher Breite bedeutet das, dass er in einer Stunde um die 1000 Kilometer zurücklegt. Davon merken wir in der Regel nichts, da wir samt unserer Umgebung ja Teil dieser Bewegung sind. Auch in einem Zug bemerken wir die Bewegung erst, wenn wir aus dem Fenster schauen. Aber achten Sie einmal darauf, wie rasch die Sonne hinter dem Horizont verschwindet oder wie flott der Mond aufgeht!

Daher setzt die Natur den Belichtungszeiten eine Grenze, sobald wir Sterne auf dem Bild haben. Als Faustregel gilt die »500er-Regel«:

Leider lässt sich die Belichtungszeit nicht beliebig verkürzen: Astrofotografie ist praktisch immer Langzeitfotografie, da die Sterne lichtschwach sind. In vielen prächtigen Astrofotos stecken mehrere Stunden Belichtungszeit! Kein Wunder, dass die Astronomen immer größere Teleskope bauen und auch viele Amateure dem »Öffnungswahn« verfallen – je größer der Durchmesser eines Teleskops ist, desto mehr Licht kann es in derselben Zeit einfangen und desto kürzere Belichtungszeiten werden bei unveränderter Brennweite möglich.

Schon bei einer Belichtungszeit von 3 Minuten werden die Sterne durch die Erddrehung deutlich zu Bögen verzerrt.3 Min bei 400 ISO, 18-mm-Objektiv an Nikon D50 (APS-C)

Nur mit einer automatischen Nachführung bleiben die Sterne Punkte. Nur so wird das Sternbild Großer Wagen sichtbar.3 Min bei ISO 400, 18-mm-Objektiv an Nikon D50 (APS-C)

Zum Glück ermöglicht die moderne Technik auch mit kurzen Belichtungszeiten schon eindrucksvolle Aufnahmen.

Sie benötigen lediglich ein stabiles Stativ, eine rauscharme Kamera, die auch höhere ISO-Zahlen erlaubt, und ein möglichst lichtstarkes Objektiv: Eine Blende von f/2,8 oder gar f/1,4 ist optimal. Die Standard-Kit-Objektive vieler Einsteigerkameras sind lichtschwächer und erfordern längere Belichtungszeiten. Die Kamera muss einen echten manuellen Modus bieten, damit Sie zumindest Blende, Belichtungszeit, ISO und Fokus frei einstellen können. Viele Kompaktkameras begrenzen leider die mögliche Belichtungszeit, damit der Sensor sich nicht zu sehr erwärmt und das Bildrauschen erträglich bleibt. Die Lichtempfindlichkeit (ISO) der Kamera kann nicht beliebig hochgedreht werden, da das Bild sonst zu sehr rauscht und die Sterne im Rauschen untergehen. Ein Fernauslöser ist ideal, damit das Bild nicht verwackelt, sonst hilft der Selbstauslöser. Wenn Sie mit einem Weitwinkelobjektiv fotografieren, können Sie länger belichten als mit einem Teleobjektiv, da der Abbildungsmaßstab dann kleiner ist und die Bewegung der Sterne nicht mehr so auffällt. Die Tabelle auf Seite 3 enthält Richtwerte für die maximale Belichtungszeit an einer Kamera, deren Pixel die bei modernen Spiegelreflexkameras gängige Größe von um die 5 µm haben. Bei Modellen mit kleineren Pixeln und somit höherer Auflösung wie Micro-Four-Thirds-Kameras sind kürzere Belichtungszeiten notwendig. So sehen die Sterne noch ziemlich punktförmig aus, bei längerer Belichtung werden sie sichtbar zu Strichen. Näher am Himmelspol sind längere Belichtungszeiten möglich.

Bildfeld und maximale Belichtungszeit bei einer Kamera mit 5 µm großen Pixeln

Strichspuraufnahmen

Der einfachste Einstieg in die Astrofotografie sind Strichspuraufnahmen. Richten Sie die Kamera einfach auf einem Stativ in den Himmel und belichten Sie längere Zeit, den Rest macht die Erdrotation. Mit Diafilmen war das früher sogar noch leichter als mit den modernen Digitalkameras: Ein Film verliert durch den Schwarzschildeffekt während der Belichtung rasch an Empfindlichkeit, sodass man auch einmal eine halbe Stunde lang am Stück belichten konnte (und oft genug sogar musste). Eine Digitalkamera dagegen behält ihre Empfindlichkeit während der gesamten Belichtung bei, sodass das Bild nach wenigen Minuten komplett überbelichtet wäre. Sie müssen also zahlreiche Aufnahmen in Folge machen, bei denen der Vordergrund möglichst nicht durch das Umgebungslicht überbelichtet wird, und diese am PC miteinander kombinieren. Und es ist heute nicht leicht, einen wirklich dunklen Standort zu finden!

Stellen Sie eine feste Belichtungszeit ein, zum Beispiel 30 Sekunden, und öffnen Sie die Blende maximal (kleinste Zahl), denn wenn die Irisblende geschlossen ist, beeinflusst sie die Sternabbildung und es gibt Sternchenstrahlen rund um die Sterne. Bei einer Strichspuraufnahme würde das nur zu fetten Sternspuren führen. Bei einfachen Objektiven überwiegen allerdings bei voll geöffneter Blende die Abbildungsfehler und Sie müssen für punktförmige Sterne etwas abblenden. Drücken Sie dann alle 30 Sekunden auf den Auslöser. Bei vielen Kameras sind 30 Sekunden die maximale Belichtungszeit, die Sie im manuellen Modus vorgeben können – für längere Zeiten müssten Sie den Bulb-Modus verwenden und immer am Anfang und Ende der Belichtung den Auslöser drücken. Am Himmelsäquator bewegen sich die Sterne innerhalb von zwei Minuten um 0,5° oder einen Vollmonddurchmesser weiter.

Im Idealfall überlassen Sie das automatische Auslösen der Kamera. Einige Modelle bieten die Möglichkeit zur Intervallaufnahme oder können zumindest über einen programmierbaren Fernauslöser regelmäßig automatisch auslösen. Bei manchen Modellen können Sie den Fernauslöser auch einrasten. Er löst dann erneut aus, sobald eine Aufnahme fertig und die Kamera bereit für die nächste ist. Zwischen den beiden Aufnahmen müssen Sie der Kamera gegebenenfalls nur noch etwas Zeit lassen, um ein Dunkelbild zur Rauschreduzierung aufzunehmen (mehr dazu ab Seite 50) und die Aufnahmen zu speichern. Außerdem müssen Sie bei Spiegelreflexkameras die Zeit für die Spiegelvorauslösung vor der nächsten Aufnahme berücksichtigen – diese sollten Sie aktivieren, um Verwacklungen durch das Hochklappen des Spiegels zu vermeiden.

260 Bilder mit einer Gesamtbelichtungszeit von etwa 1,5 Stunden ergaben diese Strichspuraufnahme. Das Bild entstand auf Mallorca, wodurch der Himmelspol mit dem Polarstern etwas niedriger steht, als wir es in Deutschland gewohnt sind.11 mm, f/2,8, 260 × 10 s, 80 ISO, Nikon D7100 (APS-C)

Die automatische Rauschunterdrückung bei Langzeitbelichtung können Sie ausschalten, wenn Sie eine nicht zu hohe ISO-Zahl verwenden. Ansonsten macht die Kamera nach jeder Aufnahme ein Dunkelbild, das genauso lange dauert, und Sie haben im fertigen Bild größere Lücken in den Strichspuren. Einige Nachbearbeitungsprogramme können die Lücken auch automatisch füllen. Gerade in warmen Nächten kann es sinnvoll sein, den automatischen Dunkelbildabzug zu aktivieren. Das Bild oben entstand im Sommer auf Mallorca, daher habe ich kurz belichtet und die automatische Rauschunterdrückung aktiviert. So blieben die Lücken zwischen den Bildern klein und das Rauschen stört kaum. Viele Wege führen zum Ziel.

Um die Kamera auf Unendlich zu fokussieren, genügt es für Strichspuren oft, einen Punkt am Horizont per Autofokus scharfzustellen und den Autofokus danach auszuschalten – in Mitteleuropa steht dafür meist genug Licht zur Verfügung. Falls nicht, machen Sie bei Tag eine Markierung für die richtige Einstellung auf dem Objektiv, falls das möglich ist. Durch Spiel in der Mechanik ist dieses Verfahren aber oft ungenau.

Besonders reizvoll wird es, wenn Sie noch einen interessanten Vordergrund in das Bild integrieren können – sei es eine attraktive Landschaft oder ein historisches Gebäude wie eine Burgruine. Achten Sie auch darauf, dass keine Straße im Bild ist. Ansonsten riskieren Sie, dass ein vorbeifahrendes Auto mit seinen Scheinwerfern die Aufnahmeserie unterbricht.

Am Ende müssen die Aufnahmen noch zu einem Gesamt-Strichspurbild zusammengefügt werden (und das können schon mal ein paar Hundert Aufnahmen sein). Kostenlose Programme wie StarStax (starstax.net) oder StarTrails (startrails.de) übernehmen das für Sie sehr komfortabel. Im Idealfall haben Sie dann schon ein schönes Bild.

Die ursprüngliche Version des Bilds auf der vorherigen Seite. Wenn die Einzelbilder nicht bearbeitet werden, können sich zahlreiche Flugzeuge im Bild verewigen.

Mit StarTrails (Bild) oder StarStax lassen sich die Einzelbilder bequem zu einer Strichspuraufnahme kombinieren.

Es kann sich aber durchaus lohnen, noch Hand an die Einzelbilder anzulegen. Mit Lightroom oder ähnlichen Programmen können Sie bei einem einzelnen Bild Helligkeitsverläufe, Weißabgleich und Rauschen bearbeiten und diese Werte dann auf alle anderen Aufnahmen übertragen. Etwas aufwendiger wird es, wenn Sie störende Elemente wie Flugzeuge auf einzelnen Fotos entfernen wollen – man glaubt kaum, wie stark der Luftverkehr über Europa ist! Der Aufwand lohnt sich.

Minimaler Aufwand: Eine gute Kamera, ein kleines Stativ und Zeit sind alles, was für eine Strichspuraufnahme nötig ist.

Mond- und Planetenkonstellationen

Astronomie fängt mit dem bloßen Auge an und bereits ein lichtstarkes Kameraobjektiv kann gerade in der Dämmerung einen realistischen Anblick des Himmels festhalten. Immer wieder stehen Planeten hell am Abendhimmel und erhalten Besuch vom Mond. Ein astronomisches Jahrbuch wie das Kosmos Himmelsjahr oder astronomische Magazine verraten Ihnen, wann Mond und Planeten einander begegnen und eine hübsche Konstellation bilden. Einige Webseiten wie www.heavens-above.com geben einen Überblick über die Sichtbarkeit von Planeten und künstlichen Satelliten.

Der Mond bewegt sich am Himmel gegenüber den Sternen von Abend zu Abend um etwa 13 Grad nach Westen, sodass ein Treffen unseres Erdtrabanten mit einem Planeten oder hellen Sternen nur an einem Abend zu beobachten ist, maximal in zwei aufeinanderfolgenden Nächten. Hier besteht also ein gewisser Zeitdruck: Gerade bei langen Brennweiten vergrößert sich der Abstand zwischen Mond und Stern oder Planet rasch, sodass die beiden nach kurzer Zeit eventuell nicht mehr ins Bild passen. Das macht sich vor allem dann bemerkbar, wenn Sie mit einer Festbrennweite fotografieren, den Bildwinkel also nicht verändern können. Andererseits haben Sie so die Chance, Himmelsmechanik live zu erleben und im Bild festzuhalten: Wenn Sie im Laufe eines Abends verfolgen, wie der Mond sich von einem hellen Stern entfernt oder ein Planet seine Position im Laufe von Wochen oder Monaten verändert, erhalten Sie ein Gefühl dafür, wie Erde, Mond und Planeten um die Sonne kreisen.

Die Planeten selbst bleiben immer nur Lichtpunkte – nehmen Sie möglichst noch etwas Landschaft mit ins Bild, damit der Betrachter die Größenverhältnisse abschätzen kann. Damit der Mond ein paar Details zeigt, sollten Sie ein Teleobjektiv mit mindestens 150–200 mm Brennweite verwenden. Einen Überblick über das Bildfeld gibt die Tabelle auf Seite 3.

Die schmale Mondsichel neben dem Sternhaufen der Plejaden. Durch die längere Belichtungszeit ist auch die dunkle Seite des Mondes im Erdschein zu sehen.

Planeten sind klein: Hier zeigen sich Jupiter und Venus in der Abenddämmerung rechts neben einer Sternwartenkuppel, knapp über dem Horizont.

Mit dem Automatikmodus können schon sehr gute Aufnahmen gelingen, vor allem wenn Sie RAW-Bilder aufnehmen, aus denen Sie später noch ein paar Details herausholen können. Wenn der Mond mit im Bild ist, müssen Sie mit sehr großen Helligkeitsunterschieden zwischen dem Erdtrabanten und dem umgebenden Himmel kämpfen. Verwenden Sie am besten einen festen Blendenwert und nehmen Sie eine Belichtungsreihe auf, bei der Sie die Belichtungszeit einmal auf den Mond und einmal auf den Nachthimmel einstellen. Wie bei einem HDR können Sie dann später am PC ein Bild erstellen, bei dem weder die Sterne unter- noch die beleuchtete Seite des Mondes überbelichtet sind.

Tipp

Gewöhnen Sie sich an, in Grad zu denken. Sonne und Mond haben etwa einen Durchmesser von einem halben Grad an unserem Himmel, der Daumen an der ausgestreckten Hand deckt etwa ein Grad ab – und ein Vollkreis hat natürlich 360 Grad.

Die Venus im Goldenen Tor der Ekliptik: 14. April 2015

Nur eine Woche später, am 21. April 2015: Die Venus ist ein gutes Stück weiter gewandert.

Satelliten und die ISS

Die Internationale Raumstation umkreist die Erde alle 90 Minuten in einer Höhe von etwa 400 km. Auch viele Satelliten befinden sich auf vergleichbaren Umlaufbahnen – durch die Erddrehung starten sie Richtung Osten und behalten diese Bahn später bei. In der Dämmerung können wir sie daher wie einen hellen Stern rasch von Westen nach Osten über den Himmel ziehen sehen. Die ISS erscheint dank ihrer riesigen Solarpaneele oft heller als die hellsten Sterne. In der Abenddämmerung taucht sie noch recht unauffällig tief am hellen Westhorizont auf, um dann innerhalb von etwa fünf Minuten über den Himmel zu ziehen. Dabei setzt sie sich erst immer besser vom zunehmend dunkleren Himmelshintergrund ab, bis sie schließlich in den Erdschatten eintritt und rasch verblasst.

Webseiten wie heavens-above.com berechnen für jeden Punkt der Welt die nächsten sichtbaren Überflüge der ISS oder anderer heller Satelliten. Da gerade die ISS immer wieder Bahnkorrekturen vornimmt, um Weltraumschrott auszuweichen oder Höhenverluste auszugleichen, sind die Vorhersagen nur für wenige Wochen im Voraus präzise. Aufgrund ihrer Bahn um die Erde wechseln sich Perioden, in denen sie gut zu sehen ist, mit solchen ab, in denen sie für uns unsichtbar bleibt.

Einige Planetariums-Apps helfen dabei, die ISS zu lokalisieren. Celestron Sky Portal (links) zeigt die aktuelle Position der ISS. Star Walk 2 (rechts) zeigt auch die Bahn der ISS an und kann vor guten Sichtbarkeiten einen Hinweis geben.

Überflug der ISS – Komposit aus 52 Bildern à 5 Sekunden 11 mm, f/2,8, 5 s, 640 ISO, Nikon D7100 (APS-C)

In den wenigen Minuten eines Überflugs verändert sich die sichtbare Größe der ISS beträchtlich.

Besonders praktisch bei der Vorbereitung sind Smartphone-Apps wie Celestron Sky Portal oder Star Walk 2, die Ihnen die aktuelle Position der ISS anzeigen. Im jeweiligen App-Store von Apple oder Android finden Sie eine Reihe solcher Apps, die oft auch kostenlos erhältlich sind.

Mit einem Weitwinkelobjektiv können Sie einen Überflug leicht im Bild festhalten. Im Prinzip gehen Sie dabei genauso vor wie für eine Strichspuraufnahme: Setzen Sie die Kamera auf ein Stativ und nehmen Sie während des Überflugs ein Bild nach dem anderen auf, mit möglichst kurzen Abständen zwischen den einzelnen Aufnahmen. Verwenden Sie den manuellen Modus und stellen Sie eine Belichtungszeit ein, bei der das Bild etwa dem Anblick mit bloßem Auge entspricht. Bei einem Fünf-Minuten-Überflug sind die Sterne dann bereits zu Strichen verzogen; die Bahn der ISS verläuft quer zu den Sternen.

Für das Bild auf Seite 13 verwendete ich eine kurze Belichtungszeit bei einem ISO-Wert, der noch kein besonders auffälliges Rauschen verursacht. Eine längere Belichtungszeit hätte nur dazu geführt, dass der Himmel zu hell würde – nach fünf Minuten Belichtungszeit am Stadtrand wäre das gesamte Bild weiß geworden und von der ISS wäre nichts mehr zu sehen gewesen.

Auch wenn die ISS nur 400 km von uns entfernt ist, wenn sie direkt über unsere Köpfe hinwegzieht, bleibt sie auf den Fotos doch nur ein Punkt. Um mehr zu erkennen, benötigen Sie eine viel größere Brennweite. Mit einem Teleskop ist es bereits möglich, Details der ISS zu erkennen.

Für die Detailaufnahmen auf Seite 14 habe ich meine Kamera (eine Nikon D7100 mit 24 Megapixel) auf Serienaufnahme gestellt und statt eines Objektivs das 14"-Schmidt-Cassegrain-Teleskop der örtlichen Sternwarte mit 3900 mm Brennweite verwendet. Bei dieser Brennweite ist das Gesichtsfeld winzig und noch etwas kleiner als der Vollmond. Um die ISS zu erwischen, verfolgte ich sie im Sucher des Teleskops, das ich manuell auf seiner Montierung schwenkte, während sich der Kameraspeicher mit Aufnahmen füllte. Auf etwa einem halben Dutzend Bilder war die Raumstation dann auch zu sehen … Als sie sich dem Zenit näherte, wurde das Verfolgen zunehmend schwieriger, da das Teleskop auf einer parallaktischen Montierung (siehe Seite 188) saß – diese Art der Montierung ist zwar ideal für die Astrofotografie, aber es ist schwer, Ziele über den Meridian hinaus zu verfolgen. Da Jupiter an diesem Abend ebenfalls hoch am Himmel stand, nahm ich noch ein Vergleichsbild mit demselben Aufbau auf – im geringsten Abstand erscheint die ISS bei gleicher Vergrößerung etwa genauso groß wie Jupiter, der größte Planet des Sonnensystems.

Mit einer azimutalen Montierung (siehe Seite 188) können Sie die ISS leichter verfolgen. Für einige Steuerungen gibt es auch die Möglichkeit zur automatischen Verfolgung. Das Programm Sattracker (heavenscape.com) wird leider nicht mehr weiterentwickelt und unterstützt nicht mehr jede Montierung.

Eine besondere Herausforderung sind Vorbeiflüge der ISS vor Sonne oder Mond. Webseiten wie transit-finder.com berechnen, wann man so ein Ereignis beobachten kann. Dabei gibt es immer nur einen schmalen Korridor, von dem aus die ISS vor diesen Himmelskörpern vorbeizieht. Der eigentliche Vorüberflug dauert weniger als eine Sekunde. Statt Einzelbilder aufzunehmen, wird hier gerne gefilmt. Selbst in der Serienbildfunktion einer DSLR verliert man sonst zu viel Zeit. Programme wie der kostenlose VLC erlauben es, Einzelbilder aus einem Video zu extrahieren, um sie zu bearbeiten oder zu einem Komposit zusammenzufügen.

Achtung

Wenn Sie die Kamera mit Objektiv oder Teleskop auf die Sonne richten, müssen Sie einen geeigneten Sonnenfilter (siehe Seite 158) vor dem Objektiv verwenden – ansonsten riskieren Sie bleibende Schäden an der Kamera oder gar an Ihrem Auge!

Diese Aufnahmeserie der ISS am 3. Juli 2015 wurde während des Transits mit einem Celestron Skyris 274M-Videomodul (1600 × 1200 Pixel) und 560 mm Brennweite bei maximaler Framerate aufgezeichnet. Die zwölf Bilder mit der ISS wurden anschließend in Photoshop überlagert. Der Transit dauerte nur 0,6 Sekunden, als Sonnenfilter wurde AstroSolar-Folie OD 3.8 verwendet. (Bild: Johannes Baader)

Sternschnuppen

Jeden Tag prasseln mehrere Hundert bis Tausend Tonnen Weltraumstaub auf die Erde. Das meiste sind Staubkörnchen von wenigen Millimetern Größe, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 72 km/s in der Erdatmosphäre verglühen. In einer Höhe von etwa 100 km entsteht dabei ein mehrere Hundert Meter breiter Bereich, in dem die Luft für wenige Sekunden durch Ionisierung zum Leuchten angeregt wird. Dieses Leuchten sehen wir als Sternschnuppe; das Staubteilchen, das gerade verglüht, heißt »Meteor«. Teilchen ab einer Masse von etwa zwei Gramm und einem Zentimeter Durchmesser liefern ein prächtiges Schauspiel: Sie verglühen als helle Feuerkugel oder »Bolide«. Bei ihrem Flug durch die Erdatmosphäre können sie sogar zerbrechen. Nur wenige Meteore sind groß genug, um den Erdboden zu erreichen, wo sie als »Meteorit« gefunden werden können.

Obwohl ständig kosmischer Staub in der Erdatmosphäre verglüht, gibt es Zeiten, zu denen besonders viele Sternschnuppen zu sehen sind. Dann durchquert die Erde die Bahn eines Kometen und fängt die Bestandteile auf, die dieser verloren hat. Die beste Zeit für Sternschnuppen ist die zweite Nachthälfte, idealerweise in den frühen Morgenstunden: Da sich die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne auch um ihre eigene Achse dreht, sind wir dann auf der »Bugseite« und blicken in Flugrichtung. Und genau wie bei einem Auto, das durch einen Schneesturm fährt, scheint alles direkt von vorne zu kommen.

Wenn die Erde die Bahn eines Kometen kreuzt, der erst kürzlich zu sehen war, gibt es besonders viele Sternschnuppen – über 100 pro Stunde sind möglich (wobei das auch nur ein bis zwei Sternschnuppen pro Minute bedeutet, die auch nicht besonders hell sein müssen). Die Sternschnuppen sind dabei nicht zufällig über den Himmel verteilt, sondern scheinen aus einem bestimmten Sternbild zu kommen, also denselben Ursprung am Himmel zu haben – den sogenannten »Radianten«. Das ist ein perspektivischer Effekt, der vor allem dann deutlich wird, wenn man mehrere Sternschnuppen im Bild hat (denken Sie hier wieder an die Autofahrt im Schneesturm). Die Sternschnuppenströme werden nach ihrem Radiant bezeichnet – die Perseiden im August zum Beispiel kommen aus einem Punkt im Perseus, die Leoniden aus einem Punkt im Sternbild Löwe und so weiter. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die größten Sternschnuppenströme.

Die wichtigsten Sternschnuppenströme

Richten Sie Ihre Kamera während eines Sternschnuppenmaximums einfach auf das Sternbild, in dem der Radiant liegt, und lassen Sie sie arbeiten. Dabei gehen Sie wie bei einer Strichspuraufnahme vor (siehe Seite 4), halten die Belichtungszeit jedoch so kurz, dass die Sterne noch Punkte bleiben und dass sie zugleich nicht wesentlich länger ist als die Leuchtdauer einer Sternschnuppe – ansonsten erscheinen die Sterne unverhältnismäßig hell. Setzen Sie die Empfindlichkeit (ISO) ruhig höher, sodass Sie auch schwächere Meteore erwischen. Durch die Rauschreduzierung können Sie schwache Sternschnuppen verlieren, ein Dunkelbild (dazu später mehr auf Seite 50) ist besser. Verwenden Sie ein Weitwinkel-Objektiv und nehmen Sie ruhig den Vordergrund mit ins Bild.

Wenn Sie mehrere Bilder kombinieren wollen, um den Radianten deutlicher zu machen, gehen Sie wie bei einer normalen Strichspuraufnahme vor. Das Ergebnis zeigt dann die geraden Bahnen der Sternschnuppen vor den runden Sternspuren. Das Problem dabei: Der Radiant bewegt sich mit den Sternen mit, was über längere Zeit hinweg den Eindruck verzerrt. Daher wirken kurze Einzelbilder besser, die Sie zudem in Photoshop »stacken« können (mehr zu dieser Technik ab Seite 131) – zumindest solange Sie den Vordergrund nicht im Bild haben.

Um den Radianten im Bild festzuhalten und viele Aufnahmen zu kombinieren, benötigen Sie eine kleine Nachführeinheit (siehe Seite 60), die die Erddrehung ausgleicht. Dann stört der Vordergrund jedoch, da er sich von Bild zu Bild zu bewegen scheint (dank der Nachführung folgt Ihre Kamera ja der Erdrotation), und Sie sollten ihn möglichst nicht mit ins Bild nehmen.

Glückstreffer dank Masse: Auf einer von 170 Aufnahmen waren drei Sternschnuppen gleichzeitig zu sehen. Nikon D7100, 15 mm, f/2,8, 1600 ISO, 30 s

Kometen

Sie sind seltene Gäste am Himmel: die Kometen. Gelegentlich wird ein mehrere Dutzend Kilometer großer Brocken aus Eis und Gestein von seiner Bahn am Rand des Sonnensystems abgelenkt und kommt der Sonne nahe. Die meisten Kometen bleiben Ziele für Teleskope. Nach Hyakutake 1996 und Hale-Bopp 1997 lieferte erst Neowise im Sommer 2020 wieder ein schönes Schauspiel.

Seitdem waren die wenigen hellen Kometen enttäuschend: Entweder waren sie von Deutschland aus kaum in der hellen Dämmerung zu sehen, bevor sie untergingen, oder sie entwickelten keinen auffälligen Schweif. Besonders frustrierend war der als Jahrhundertkomet angepriesene Komet ISON (C/2012 S1), der seinen nahen Vorbeiflug an der Sonne nicht überlebte – anstatt ein schönes Schauspiel zu bieten, verdampfte er fast vollständig. Da Kometen sich in Sonnennähe sehr schnell bewegen, ändert sich ihre Position am Himmel von Tag zu Tag deutlich.

Der Komet C/2020 F3 (Neowise) war 2020 etwa eine Woche lang hell an unserem Abend- und Morgenhimmel zu sehen. Endlich gab es wieder einen Komet mit großem, hellen Schweif, der noch dazu so hoch über dem Horizont stand, dass einerseits der Horizontdunst nicht störte und andererseits die Bäume ein Gefühl für den Bildmaßstab vermittelten.

Mein Teleskop hatte ich am 10. Juli 2020 ab etwa zwei Uhr morgens aufgebaut, aber die eindrucksvollsten Aufnahmen entstanden mit der »Backup-Kamera«: einer Micro-Four-Thirds-Kamera mit Fernauslöser und einem guten Zoom-Objektiv auf einem normalen Fotostativ. Während die große Kamera am Teleskop arbeitete, konnte ich mit der kleinen Kamera experimentieren und schöne Stimmungsaufnahmen in der beginnenden Dämmerung einfangen. Bei den kurzen Brennweiten störte die Erdrotation auch noch nicht, und die Aufnahmen mussten nur minimal nachbearbeitet werden. 800 ISO war das Maximum, bei dem das Rauschen der Kamera noch nicht zu sehr störte.

Seien Sie bereit

Niemand kann mit Sicherheit sagen, wann der nächste helle Komet zu sehen sein wird. Die Kometen, die der Sonne regelmäßig nahe kommen, sind bereits »verbraucht« und haben nur noch wenig Material, aus dem sich ein prächtiger Schweif entwickeln könnte. Die unverbrauchten Kometen, die noch genug Eis und Gas für ein schönes Schauspiel haben, sind in der Regel noch unentdeckt – meist gibt es nur einige Monate Vorwarnzeit, daher existieren auch in den Jahrbüchern noch keine Hinweise auf sie. Die Internetseiten der Astronomie-Zeitschriften und die Internetforen sind die verständlichsten Quellen für Neuentdeckungen. Der Webauftritt der Fachgruppe »Kometen« der Vereinigung der Sternfreunde unter fg-kometen.vdsastro.de enthält eher trockene Daten.

Der Komet C/2020 F3 (Neowise) am 10. Juli 2020 um 3:49 MESZ 50 mm, f/3,9, 6 s, 800 ISO, Panasonic G70 (MFT)

Sternbilder und Milchstraße

Sternbilder und die Milchstraße sind anspruchsvolle Ziele für eine Kamera auf einem Stativ. Zunächst begrenzt die Erddrehung die Belichtungszeit, sofern die Sterne Punkte bleiben sollen: Mehr als zehn bis 30 Sekunden sind nicht möglich, selbst mit einem Weitwinkelobjektiv. Sie brauchen also ein lichtstarkes Objektiv und eine Kamera, bei der Sie den ISO-Wert hochdrehen können, ohne dass das entstehende Rauschen die schwachen Sterne im Bild dominiert.