Eine heiße Sache: Venus 3,6 Grad neben der Sonne

Diese Übung gehört zur berüchtigten Kategorie “bitte nicht nachmachen – außer ihr wisst, was ihr tut”! Ende Mai näherte sich die Venus von Tag zu Tag der Sonne. Als sie schon längst nicht mehr am dunklen Himmel sichtbar war, konnte ich sie dennoch mehrfach im Teleskop sehen, zuletzt am 1. Juni, nur zwei Tage vor der unteren Konjunktion, als sie gerade noch 3 Grad und 39 Minuten von der Mitte der Sonnenscheibe entfernt war. Wie mir das gelang, ohne meinen Kamerachip zu verbrennen, darum geht es in diesem Blogpost!

Taghimmel-Astronomie: Mein Equipment für die Venus-Sichtung, 3,6 Grad neben der Sonne
Taghimmel-Astronomie: Mein Equipment für die Venus-Sichtung, 3,6 Grad neben der Sonne

Ein Winkelabstand von 3,6 Grad zur Sonnenmitte bedeutet, dass die Venus nur noch gut sechs Sonnenscheibendurchmesser neben der Sonne steht: Nie, wirklich niemals im Leben würde ich auf die Idee kommen, die Venus mit einem Blick durch das Sucherfernrohr in dieser Position aufzusuchen. Mein Augenlicht ist mir zu wertvoll!

Um auf Nummer sicher zu gehen, habe ich während des gesamten Prozederes überhaupt nie durch das Teleskop geblickt. Diese Aufgabe überließ ich der Kamera, die damit auch das gesamte Risiko trug.

Damit ein solcher Versuch überhaupt erfolgreich sein kann, sollte der Himmel so transparent wie möglich sein. Wenn man die Sonne mit einem Daumen abdeckt, und der Himmel drum herum ist blau und nicht weiß, sind die Bedingungen günstig. Am 1. Juni hatte ein Regenschauer am Morgen die Luft in La Palma so rein gewaschen, dass der Himmel blauer fast nicht sein konnte!

Der selbstgebastelte Sonnensucher reicht vollkommen aus, um die Sonne sicher ins Teleskop zu bekommen: Wenn das kleine runde Sonnenbild genau auf dem roten Punkt liegt, zeigt das fernroht auf die Sonnenmitte. Hier liegt es knapp neben dem Punkt, weil das Teleskop bereits auf die Venus zeigt.
Der selbstgebastelte Sonnensucher reicht vollkommen aus, um die Sonne sicher ins Teleskop zu bekommen: Wenn das kleine runde Sonnenbild genau auf dem roten Punkt liegt, zeigt das Fernrohr auf die Sonnenmitte. Hier liegt das Sonnenbild knapp neben dem Punkt, weil das Teleskop bereits auf die Venus ausgerichtet ist.

Als Teleskop stand mit ein 70/420mm-ED-Refraktor zur Verfügung, dessen Brennweite ich mit einer 2x-Barlowlinse auf 840mm verlängern kann. Die Kamera war eine ASI120MM mit Monochrom-Sensor. Zum Einsatz kamen außerdem ein Weißlicht-Sonnenfilter, ein UV/IR-Sperrfilter sowie ein Farbfilter Typ Wratten 21 (orange). Letzterer diente dazu, das Himmelsblau etwas zu unterdrücken und so den Kontrast zwischen Venus und hellem Taghimmel zu verbessern. Ein Rotfilter wäre besser gewesen, war aber gerade nicht da.

Klassisch mit der Differenzmethode

Da meine gute alte Vixen New-Polaris-Montierung mit Ra-Schrittmotor keine Steuerung per Computer erlaubt, musste ich auf die klassische Weise vorgehen. Heißt: Venus mittels Himmelskoordinaten und Differenzmethode finden. Dazu benötigt man zunächst die Himmelskoordinaten (Rektaszension und Deklination) von Sonne und Venus zum Beobachtungszeitpunkt. Dann bildet man die Differenz der beiden, oder lässt sie sich von einem Programm wie Cartes du Ciel anzeigen. In diesem Fall stand Venus etwa 15 Minuten in Rektaszension östlich und 1,5° in Deklination nördlich der Sonnenmitte.

Mit der Software Cartes du Ciel lässt sich der Winkelabstand und die Differenz der Himmelskoordinaten von Sonne und Venus anzeigen. Wichtig: Der genaue Beobachtungszeitpunkt muss stimmen, v.a. weil Venus sich nahe der unteren Konjunktion sehr über den Himmel schnell bewegt.
Mit der Software Cartes du Ciel lässt sich der Winkelabstand und die Differenz der Himmelskoordinaten von Sonne und Venus anzeigen. Wichtig: Der genaue Beobachtungszeitpunkt muss stimmen, v.a. weil Venus sich nahe der unteren Konjunktion sehr über den Himmel schnell bewegt.

Nun zentriert man zuerst das (mit dem Sonnenfilter geschützte) Teleskop auf die Mitte der Sonnenscheibe und fokussiert am Computerbildschirm das Bild (sehr wichtig, um überhaupt eine Chance zu haben, Venus anschließend am hellen Himmel ausmachen zu können).

An der Montierung befindet sich an jeder der beiden Achsen eine Skala. Normalerweise beachten man diese nicht, aber nun helfen sie, die zuvor berechnete Koordinatendifferenzen manuell einzustellen. Die absolute Kalibrierung der Skalen ist egal, da man ja nur Differenzen misst.

Rektaszensions- und Deklinationsskalen an der Vixen-NP-Montierung
Rektaszensions- und Deklinationsskalen an der Vixen-NP-Montierung

Nun bewegt man eine Achse nach der anderen um den berechneten Betrag, die Augen auf die Skala gerichtet: 15 Minuten in Rektaszension nach Osten und 1,5° in Deklination nach Norden (es hilft, sich die Himmelsrichtungen vorher genau klar zu machen, damit man nicht in die falsche Richtung schwenkt). Der Sonnenfilter sitzt während des ganzen Prozesses nach wie vor vor dem Teleskopobjektiv!

Tief durchatmen… und hoffen, dass nichts anbrennt

Sind die Achsen wieder festgestellt, vergewissert man sich erst, ob die Nachführung läuft, damit nicht aus Versehen die Sonne wieder ins Bild wandern kann (was allerdings nur bei westlicher Elongation der Venus passieren kann). Belichtungszeit und Gain der Kamera kann man schon mal herunterfahren. Dann tief durchatmen – und runter mit dem Sonnenfilter!

Außerordentlich hilfreich ist es, nun vor die Taukappe des Teleskops einen zusätzlichen Streulichtschutz zu setzen. Eine etwa 20cm lange Papprolle hat den Job bei meinem Versuch getan. Sie dunkelt das Bildfeld vor dem seitlich einstrahlenden Sonnenlicht erheblich ab.

Nun heißt es, am Computerbildschirm die Kameraeinstellungen so anpassen, dass das Histogramm etwa mittig liegt, oder einfacher formuliert: Der Hintergrund des Kameralivebilds sollte nicht schwarz und nicht weiß sein, sondern grau: Dann belichtet die Kamera weder unter noch über, sondern genau so, dass die hellere Venus vor dem Himmelshintergrund sichtbar werden sollte.

In einer perfekten Welt sieht man nun die Venussichel auf dem Bildschirm:

Livebild der Venus am Bildschirm
Livebild der Venus am Bildschirm, aufgenommen am 29. Mai 2020

Natürlich ist die Welt nicht perfekt, und bei den nicht eben sehr genauen Skalen meiner Montierung wäre es ein Wunder, wenn alles auf Anhieb geklappt hätte. Hat es nicht. Ich musste das ganze Verfahren etwa ein halbes Dutzendmal  wiederholen, bis ich Venus tatsächlich sehen konnte. Dann war sie aber auch recht deutlich zu erkennen!

Übrigens habe ich die Aufsuche noch ohne Barlowlinse gemacht, um ein größeres Bildfeld und damit eine bessere Trefferwahrscheinlichkeit zu haben. Ein wenig (nur ein wenig!) die Achsen hin und herbewegen, während man den Bildschirm im Auge behält, ist auch erlaubt.

Venusatmosphäre im Streulicht

War die Venus einmal gefunden, habe ich sie vorsichtig in die Bildmitte gefahren und die Barlowlinse eingesetzt. Es hilft ungemein, die Fokuslage mit und ohne Barlow vorher zu markieren! Und es ist geradezu Plicht, die Montierung vorher in der Nacht einzunorden, denn nur so läuft die Nachführung auch präzise genug für dieses doch etwas kritische Manöver.

Das Endergebnis meiner Aufnahme (hier sind es 20% von 10000 Einzelbildern, gestackt und geschärft) ist natürlich nicht berauschend, was an der immer noch recht bescheidenen Brennweite liegt. Aber man erkennt doch deutlich die “übergreifenden Hörnerspitzen”: Die Venussichel reicht über das geometrische Maximum hinaus, weil ihre dichte Atmosphäre das Sonnenlicht auf die sonnenabgewandte Seite des Planeten lenkt. Ein Nachweis der Venusatmosphäre!

Venussichel mit übergreifenden Hörnern, aufgenommen am 1.6.2020 gegen 12:30 UT
Venussichel mit übergreifenden Hörnern, aufgenommen am 1.6.2020 gegen 12:30 UT

Venus war zum Zeitpunkt der Beobachtung rund 43,3 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und hatte einen Winkeldurchmesser von 57,7 Bogensekunden. Darüber sind sich unterschiedliche Quellen noch einig. Interessanterweise gibt es erhebliche Unterschiede, was die Angabe der scheinbaren Helligkeit und des Phasenwinkels angeht: Calsky gibt z.B. für diese Parameter die Werte -3,9mag und 0,00 Prozent an, Stellarium hingegen -4,1mag und 0,2 Prozent. Eine dritte Quelle gubt bereits für den Vortag nur noch 0,01 Prozent an. Offenbar ist ein großer Teil des Lichts der Sichel kein an der Wolkenoberfläche der Venus reflektiertes Licht, sondern Streulicht, dass durch die Wolken hindurchreicht.

Das hier Beschriebene ist natürlich nur der krönende Abschluss meiner Bemühungen. Auch in den Tagen zuvor habe ich Venus, sofern es das Wetter zuließ, am Taghimmel aufgesucht und gefunden, bei entsprechend größeren Winkelabständen von 6 bzw. 8 Grad. Diese Übungen waren sehr hilfreich. Am 2. und am 3. Juni, der Tag der unteren Konjunktion, war der Himmel zu sehr bewölkt. Am 4. hatte sich Venus wieder etwas von der Sonne entfernt und stand nun westlich von Ihr. Doch den Versuch, das Ganze bei 1,2 Grad Abstand noch zu toppen, habe ich schnell wieder eingestellt. Zwei Sonnenscheibendurchmesser neben dem Sonnenrand war dann auch mir zu heiß!

Heiß wurde es auch unterm Streulichtschutz...
Heiß wurde es auch unterm Streulichtschutz…

3 thoughts on “Eine heiße Sache: Venus 3,6 Grad neben der Sonne

  1. Thomas Schiffer 2020-06-10 / 7:54

    Hallo Jan,
    ein sehr gelungener, „krönender Abschluss“ Deiner Bemühungen. Beim lesen stehen einem die Schweissperlen auf der Stirn… Vielen Dank auch für die wertvollen Hinweise aus der Praxis, wie man sich einem Projekt nähert. Eine wie immer pragmatische Vorlage und Arbeitshilfe aus deiner Feder. Besten Dank und Grüße, CS Thomas

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