Im Rahmen unserer Hausarbeit Physik haben wir ab Oktober 2000 die visuellen Grenzgrößen für den Standort Tomburg (Wormersdorf) ermittelt. Dazu sind wir wie folgt vorgegangen.
A. Beobachtungen mit bloßem Auge
B. Beobachtungen mit einem kleinen Einrohr ( 25 x 20 ), um den Einfluß des aufgehellten Himmels zu bewerten.
C. Aufnahmen mit einer Digitalen Kamera mit 1 bzw. 5 Sekunden Belichtungszeit.
Um sicherzustellen, daß man auch den gleichen Stern sieht, haben wir eine Pappröhre, wie man Sie zum Transport von Postern einsetzt so auf die GP-Montierung gesetzt, als wäre sie ein richtiges Fernrohr. Betrachtet wurde immer die unmittelbare Zenitkalotte, um Verrenkungen zu vermeiden waagerecht mit Hilfe eines hochwertigen Planspiegels, den wir uns ausgeliehen haben. Der Refelsionsverlust durch den Spiegel betrug weniger als 0,1mag, man muß schon die Statistik bemühen um dann bei unseren Untersuchungen auf 0,08mag zu kommen. Offensichtlich wird dieser Effekt überschätzt. Die notwendigen Teile zur Befestigung haben wir alle aus Multiplexholz zusammengebaut. Nach einer Diskussion über Streuverluste haben wir eine zweite Papprolle organisiert und von innen geschwärzt.
Vor unseren Untersuchungen haben wir an einem Abend den Standort besichtigt. Es stellte sich heraus, daß die Tomburg selber ungeeignet ist, der Parkplatz wird abends zu sehr frequentiert. Wir sind daher ein Stück hinauf in den Wald gefahren und haben ein Lichtung gesucht. Der Abstand betrug maximal 1000 Meter, der einzige Unterschied sind die fehlenden Autoscheinwerfer.
Testbeschreibung.
Es wurden nur Nächte ausgewählt ohne Mondlicht und mit wenig oder gar keiner Bewölkung.
Wir sind mit einem Auto bis zum Waldparkplatz gegangen, danach noch einige Schritte auf dem Waldweg bis zur Lichtung. Alle drei sind Nichtraucher, Jan ist kurzsichtig (-3,5) und trägt eine Brille. Peter und ich sind vermutlich normalsichtig.
Die zeitliche Entwicklung der Dunkeladaption wurde bei bekannten Objekten im Abstand von 10 Minuten getestet. Zum Resetten der Augen wurde ein weißes Papier mit einer Taschenlampe beleuchtet. Die Zeiten wurden mit einer kleinen digitalen Stoppuhr überwacht, die mit roten LED-Ziffern ziemlich grell leuchtete. Da die Uhr natürlich nicht regelbar war, haben wir eine halbtransparente Folie doppelt gelegt darübergeklebt.
Die Ergebnisse haben wir auf ein Diktiergerät gesprochen.
Zusammengerechnet waren wir über 29 Stunden bei der Beobachtung.
Ausgewählte Objekte war das Gebiet um Andromeda bzw. Pegasus, das im Oktober um 22.00h hoch genug stand.
Grenzgröße als Mittelwert aller Messungen:
Jan: 5,6mag
Peter: 5,8mag
Christian (ich): 5,5mag
Auswirkungen der Dunkeladaption am Beispiel der Größe von M31. Dazu haben wir ein schwarzes Gitter vor den Tubus geklebt, und mit einer LED aus dem Meade-Fadenkreuz beleuchtet. Dann wurde die Größe in Quadraten geschätzt und umgerechnet..
Nach 10/20/30/40/60 Minuten Dunkeladaption erreicht M31 folgende Größe in Bogenminuten:
Jan: 0/20/40/70/90
Peter: 0/25/50/100/130
Christian: 0/20/50/90/110
Die zuerst ohne Hilfsmittel (Pappröhre mit Gitternetz) durchgeführten Schätzungen ergaben zu optimistische Werte.
Wir gehen von einer Pupillenöffnung von ca. 7 mm aus. Dann erreicht man mit dem Fernrohr bei eienr Öffnung von 20 mm das 8,57 fache Lichtsammelvermögen. Da es sich um ein Billigfernrohr handelt rechnen wir mit Absorbtions- und Abbildungsverlusten von 10%. Man sollte also mit einem Gewinn von etwa 2,5xlog(ca.)8 = ca. 2mag rechnen. Beobachtet wurde aber lediglich ein Gewinn von 1,8mag.
Die Ergebnisse mit der Coolpix waren enttäuschend. Bei 5s konnte man M31 ahnen, mehr nicht.
Wir haben dann ausprobiert, wie stark die Ergebnisse von der körperlichen Belastung abhängen und haben dazu folgenden Test gemacht.
Nach erfolgter Dunkeladaption wurde die aktuelle Grenzgröße bestimmt. Dann sind wir ziemlich vorsichtig den Weg hinauf bis zur Hütte und zurück gelaufen. Dann haben wir 2 Minuten verschnauft und dann wieder geschätzt. Um Einbildungen zu vermeiden wurde auf ein anderes Objekt eingestellt. Es wurden keine Auswirkungen besser oder schlechter festgestellt.
Obwohl es ziemlich kalt war, hat die Arbeit großen Spaß gemacht. Für die Auswertung haben wir ein kleines Programm geschrieben. Zum Abschluß haben wir die ermittelten Werte diskutiert.
Grenzgröße. wir hatten an diesem Standort eigentlich etwas mehr erwartet, die anderen Mitglieder der Astro-AG, die öfter dort beobachten, sind immer von 6mag ausgegangen. Dies haben wir nicht realisieren können. Es fiel aber auf, daß es enorm schwierig ist, Sterne an der Grenzgröße sauber zu identifizieren. Erst mit der einschränkenden Röhre war sichergestellt, dass wir immer das gleiche Objekt gesehen oder gesucht haben. Seit diesen Versuchen sind wir vorsichtig, wenn jemand solche Superseeingwerte und extreme Grenzgrößen gesehen haben will, vielleicht hat er nur das Objekt verwechselt.
Ohne Hilfsmittel war es uns nicht möglich, die Größe von Andromeda sauber abzuschätzen. Selbst mit dem Netz war es immer noch ziemlcih schwierig. Um das schwarze Netz überhaupt zu sehen, haben wir seitlich in die Pappwand ein 5 mm Loch eingebaut und die LED etwas nach oben verschoben. Das reicht dann aus, um ein mattes rotes Glimmen des Gitters zu erzielen. Erstaunlicherweise mußte sich Peter sogar diese Helligkeit etwas zurückdimmen.
Wir haben für unsere Messungen fast 8 Wochen gebraucht, weil das Wetter im letzten Herbst sehr kraß war. Astronomie hat auch viel mit Geduld zu tun.
Läßt man die Werte der ersten beiden Nächte draußen, so kann man diesen Standort wie folgt bewerten (Drittelmix):
Es gab keinen Tag(Nacht) an dem die Werte unter 5,0 gelegen haben.
Es gab 7 Tage mit Werten über 5,9
Es gab nur einen Tag mit 6,0.
Es waren niemals mehr als 2 Tage hintereinander zum Beobachten geeignet.
Der Standort Tomburg ist auch für Astrofotografie geeignet. Am Burgparkplatz stört jedoch nächtlicher Autoverkehr, der zum Ausweichen in den Wald zwingt.
Wir wollen jetzt noch einmal eine Untersuchung zum Seeing durchführen, danach kann man dann entscheiden, ob dies der Standort für das nächste Superteleskop wird oder ob wir immer nach Südamerika müssen.
Wir arbeiten dran.
Peter Fuchs
Jan Neumann
Christian Over
