Astrofotografie (077)

Internationale Raumstation ISS

Unter Heavens above ~~oder Calsky~~ sind im Internet präzise Bahndaten über die internationale Raumstation abrufbar. Neben den Koordinaten und der Uhrzeit kann man auch eine Sternkarte herunterladen, die die genaue Bahn der ISS über den Himmel grafisch anzeigt. Auch Passagen am Tageshimmel kann man abrufen.

ISS mit Webcam

Also versuchte ich mich daran, eine Passage der ISS mit der Webcam (ToUCam) festzuhalten. Dazu wurde das Objektiv der Webcam abgeschraubt, über einen selbstgebauten Adapter durch das Objektiv einer Spiegelreflexkamera ersetzt und das Ganze direkt am Tubus des Teleskops befestigt. Dann wird die Kamera auf das Ziel ausgerichtet und anhand des hellen Sterns scharfgestellt. Die Kamera wurde mit Hilfe des Sucherfernrohrs des Teleskops auf gut Glück nachgeführt. Später wurden die Einzelbilder, auf denen die ISS deutlich erkennbar war, aus der Filmsequenz aussortiert und in dieses Bild einmontiert.

Mit diesem Objektiv ist die Vergrößerung zwar noch nicht groß genug, um Einzelheiten der Station zu erfassen, aber die unterschiedlichen Formen, hervorgerufen durch unterschiedliche Einfallswinkel der Sonne, sind gut erkennbar. Folgerichtig waren die nächste Stufe Versuche, das Teleskop als Fotoobjektiv einzusetzen.

Den (vorher genau parallel zum Teleskop justierten) Sucher des Teleskops benutzte ich dazu, das Teleskop nachzuführen. Sobald die ISS in Sichtweite kam, wurde die Webcam eingeschaltet und versucht, die Raumstation so nahe wie möglich in die Nähe des Fadenkreuzes des Suchers zu bekommen.

Sobald sie durchs Bild gelaufen war, wurde das Teleskop per Hand in Flugrichtung weitergeschwenkt und der nächste "Fadenkreuzdurchgang" abgewartet. Das wiederholte ich so lange wie möglich. Anschließend sah ich mir jeden einzelnen Frame der AVI-Datei an - und tatsächlich war auf wenigen Einzelbildern die ISS zu sehen.

Dann wollte ich herausfinden, wie die Aufnahmen werden, wenn ich statt der Webcam die SLR verwende. Das Verfahren war das gleiche wie oben geschildert, nur daß ich die ISS mit dem Sucher der Kamera verfolgte und im geeigneten Moment den Auslöser drückte.

Die Methode ist gut geeignet; man muß nur aufpassen, daß das Teleskop mit der Kamera nicht bewegt wird, wenn die ISS durchs Bild läuft. Ansonsten gibts nur Striche zu sehen... Als vorteilhaft erwies sich eine kurze Belichtungszeit - hier etwa 1/1000 s.

Am 7.2. 2008 startete nach längeren Verzögerungen die Mission ISS-122. Ein Space Shuttle sollte das von der ESA gebaute Weltraumlabor "Columbus" zur ISS bringen, um es dort anzubauen. Kurz bevor das Shuttle andockte, überflogen beide Europa - und es war wolkenloser Himmel. Eine hervorragende Gelegenheit, meine Kamera ans Teleskop zu bringen. Da es noch ziemlich hell war (17:45), konnte ich die ISS erst spät entdecken, als sie schon hoch am Himmel stand. Die spätere Auswertung zeigte ein leicht verschwommenes, nicht ganz fokussiertes Foto, doch mit einer deutlich erkennbaren Raumfähre.

Schon länger hatte ich vor, den Versuch noch einmal zuw wagen. Mittlerweile hat die gute alte ToUCam ausgedient, und an ihre Stelle trat eine CCD-Cam, die iNova PLB-MX. Das versprach bessere Resultate, wegen besserer Auflösung (1280x960) und kürzerer Aufnahmezeiten (bis 1 ms). Am 26. Juli 2019 war es dann so weit. Die Aufnahmebedingungen waren günstig: Ein wolkenloser Himmel, eine günstige Flugbahn in Zenitnähe, ein ausreichend dunkler Himmel. Die Aufnahmetechnik - manuelle Nachführung - entsprach im großen und ganzen der früher verwendeten und oben geschilderten. Von den insgesamt 2560 aufgezeichneten Frames konnten etwa 55 ermittelt werden, auf denen die ISS im Bild war. Untenstehendes Foto zeigt eine Montage der gelungensten Bilder in unterschiedlichen Phasen des Überflugs. Hier die Daten der Passage und die Aufnahmedaten:

	Uhrzeit MESZ	Höhe km	Entfern. km	Hell.
Aufgang	22:54:24	0°	2.357	0,8
maximale Höhe	22:59:51	83°	422	-3,9
Schatteneintritt	23:02:19	17°	422	-2,0

Aufnahmedauer	240 s
Frames	2560
davon verwendet	9
Aufnahmezeit/Frame	1 ms
Gain (Verstärkung)	129

Manchmal führt die Flugbahn der ISS direkt vor Mond oder Sonne entlang. Das gilt natürlich jeweils nur für einen bestimmten Standort, und der Korridor, innerhalb dessen man einen solchen Transit beobachten kann, ist etwa 30 km breit.

Im Internet gibt es die Webseite Transit-Finder, auf der man seinen Standort angeben und sich solche Transite azeigen lassen kann.

Das untere Bild ist ein Komposit aus den elf einzelnen, übereinanderlegten Frames, auf denen die ISS abgebildet wurde. Sie hat für die Überquerung gerade einmal 1,09 Sekunden benötigt.

Datum	27.4.2020
Zeit	8:13 MESZ
Ort	Mühlhausen
Belichtung	1 ms/Frame

Mittlerweile gibt es Montierungen, die in der Lage sind, Teleskop und Kamera automatisch nachzuführen. Es war aber eine Herausforderung, Erfahrungen mit manueller Nachführung zu sammeln.