Die Beobachtung künstlicher Satelliten

Der nächtliche Sternenhimmel strahlt heutzutage nicht mehr die Ruhe und Erhabenheit aus, wie vielleicht noch im 19. Jahrhundert. Die unaufällige und sehr moderate Dynamik der Natur, die sich durch die langsame Bewegung der Sterne von Ost nach West unaufdringlich dem Beobachter darbot, wird heute durch eine hektische Aktivität, speziell in unseren Breiten, abgelöst. Der Hauptgrund für diese Veränderung sind Flugzeuge, die blinkend am Himmel kreuzen, und oft genug durch ihre Kondensstreifen die Sicht behindern. Künstliche Satelliten gehören ebenso dazu, wenn auch in wesentlich unaufälligerer Weise.

Sie fallen durch durch ihre gleichmäßige Bewegung auf, und als Lichtpunkte verschiedener Helligkeit. Diese Helligkeit wird durch die Reflexion von Sonnenstrahlen im Zusammenhang mit ihren Bahnen erzeugt, daher gibt es starke Unterschiede von Objekt zu Objekt. Man kann sie gut beobachten, da ihre Helligkeit die Helligkeit von Sirius, dem hellsten Stern am gesamten Sternenhimmel (m = -1,44) erreichen kann.

Die hellsten Objekte sind :

• ISS (internationale Raumstation)
• HUBBLE Space-Telescope, dem wir die wunderbaren Aufnahmen des tieferen Universums verdanken.
• IRIDIUM FLARES (US-Fernmeldesatelliten, die jedoch durch den Bankrott ihrer Betreiber wohl nicht mehr lange zu sehen sind.
• Die Helligkeit der hellsten Iridium-Flares reicht bis zur Helligkeitsskala von -8!

Zum Vergleich: (siehe Helligkeit von Himmelsobjekten)

Körper Helligkeit in mag Sonne -26,7 Mond -12,7 Venus max. -4,4 Sirius -1,44 Grenze des menschlichen Auges +6 Grenze eines 10×50 Fernglases +9 Pluto +14 Grenze der augenblicklich grössten Teleskope +24

Die Umlaufzeiten der Objekte hängen von ihrer Höhe über der Erdoberfläche ab und lassen sich über das 3. Keplergesetz ermitteln. Die Umlaufzeit der ehemaligen russischen Raumstation MIR war z.B. 1h35m41s. (Epoche 8. July 2000). Die Bahndimensionen waren: 335 km * 374 km Höhe in einem Winkel von 51,6° (Epoche 6. Juli 2000). Die Bahndaten der ISS sind ähnlich.

Wer weitere flächendeckende Informationen über alle sichtbaren Sat. und ihre Beobachtungsdaten wünscht, findet diese auf Heaven’s above.

Die Umlaufzeiten hängen von der Höhe ihrer Bahnen ab, so ergeben sich z. B. für

Höhe in km siderische Umlaufzeit T in min 400 96 800 105 1200 111 2400 135 4000 170

Die Geschwindigkeit von Satelliten lässt sich mit ganz wenig Physik und etwas Geometrie ganz einfach berechnen, lesen Sie dazu den Beitrag “Die Geschwindigkeit von Erdsatelliten” unter Raumfahrt.

Ein Fernsehsatellit, der permanent ein bestimmtes Sendegebiet abdecken muss, wird in eine sogenannte geostationäre Bahn geschossen, so dass er sich immer über demselben Punkt der Erde befindet. Seine Umlaufzeit muss genau so lang sein wie die sid. Rotationsperiode der Erde.

Sie ist 23h56m04s, oder 86164 Sekunden.

Daraus ergibt sich dann die Höhe von ca. 35830 km. Zur Beobachtung eines solchen Satelliten kann man ein fixiertes Teleskop (ohne Nachführung) verwenden. Die anderen beschriebenen Satelliten in geringeren Umlaufbahnen kann man mit dem Teleskop nicht beobachten, da sie zu schnell sind.

Dafür sind sie, mit bloßen Auge beobachtet, viel schöner. Und nun viel Spaß bei der Beobachtung!

Willy Mahl 07.07.2000

Der Sommerhimmel und seine Objekte

In der Umgebung von Stuttgart beginnt zum Beispiel die astronomische Dämmerung (Sonne 18° unter dem Horizont) am 30.6.2002 am Morgen um 1h40m, während die Abenddämmerung erst um 1h23m zu Ende ist. Wir haben also auf ~49° nörlicher Breite nur knapp 20 Minuten Dunkelheit, die nach der Definition der Astronomen zur ungehinderten Beobachtung des Himmels notwendig ist. Auf dieser Tatsache und natürlich dem Teil des Himmels, der im Sommer sichtbar ist, basieren folgende Beobachtungshinweise.

1.) Planetarische Nebel

2.) Doppelsterne

3.) Kleinplaneten

Planetarische Nebel

Der Lebenszyklus von Sternen wird in entscheidendem Maße von ihren Massen bestimmt. Sterne von der Masse unserer Sonne enden als weisser Zwerg, massenreichere Sterne als sogenannte Neutronensterne, Sterne die noch massenreicher sind, enden als sogenanntes schwarzes Loch. Planetarische Nebel sind leuchtende Gashüllen, die von einem Stern im sogenannten Roten Riesen Stadium, also am Ende des Sternenlebens, abgeschleudert werden. Der Stern verliert durch diesen Vorgang ca. 20% seiner Masse. Die Nebelhülle dehnt sich mit bis zu ca. 30 km/s aus. Nach einer Expansionsdauer von ca. 100 000 Jahren ist die Dichte des Nebels so gering, dass er sich der Sichtbarkeit entzieht. Das Nebelstadium ist also nur ein Übergangsstadium zum Ende der Entwicklung, und ist daher eine in astronomischen Dimensionen kurzlebige Erscheinung. Die Bezeichnung Planetarischer Nebel rührt noch vom Entdecker Wilhelm Herschel her, der in den kleinen Scheibchen eine Ähnlichkeit zum Planeten Uranus, den er entdeckt hatte, sah. Planetarische Nebel haben jedoch nichts mit Planeten zu tun, sondern sind Gashüllen um sterbende Sterne. Nova- und Supernova- Ausbrüche vermitteln ein ähnliches Bild. Die Gashüllen werden durch den Zentralstern zum Leuchten angeregt, der Temperaturen bis zu 200 000° Kelvin erreichen kann. Bis heute hat man ca. 1000 sichtbare Planetarische Nebel katalogisiert.

Die besten Sommerobjekte werden in folgender Tabelle vorgestellt:

Bezeichnung Stern

bild

Rektas-

zension

Dekli-

nation

Expan-

sion in km/s

Winkel

Durchm.

Zentr.-

stern

Hellig.

( m )

Bemerkungen IC 5493 Her 16h09m +12°12′ 13 13″ 11m 10,9m   NGC 6210 Her 16h42m +23°53′ 20 14″ 12m 9,3m   NGC 6543 Dra 17h58m +66°38′ 19 20″ 10,9m 8,8m Auch unter Cats Eye bekannt M 57 Lyr 18h51m +32°57′ 30 76″ 14,7m 9,7m Ring Nebel in der Leyer NGC 6804 Aq 19h29m +9°07′ – 35″ 14,4m 12,2m   NGC 6818   19h41m -14°16′ 30 17″ 15m 9,9m   NGc 6826 Cyg 19h43m +50°14′ 13 25″ 10,2m 9,8m Auch Blinker genannt M 27 Vul 19h27m +22°34′ 30 402″ 13,8m 7,6m Hantelnebel NGC 6891 Del 20h12m +12°32′ – 15″ 11,8m 11,7m   NGC 6894 Cyg 20h14m +30°24′ – 40″ 17,5m 14,4m   NGC 6905 Del 20h20m +19°56′ 27 40″ 13,9m 11,9m   NGC 6781   19h16m +6°26 ‘ – 90″ 16,2m 11,8m   NGC 7293   22h26m -21°05 ‘ 13 16″ 12,7m – Sonnenblumen Nebel NGC 7662 And 23h23m +42°15’ 26 17″ 12,5m 9,2m  

Doppel– und Mehrfachsterne

Die Beobachtung von Mehrfachsternen bietet sich immer dann an, wenn die Helligkeitsbedingungen am Beobachtungsort nicht optimal sind. Dazu gehören Beobachtungen im Mondlicht und in der Dämmerung.

Eine kleine Auswahl deutlicher und interessanter Objekte sind:

Stern im Sternbild Epsilon Lyrae Leier (4- fach Konstellation) Mü Bootis Bootes 31 Cygni Schwan Beta Cygni Schwan 17 Draconis Drache 100 Herculis Herkules

Kleinplaneten

Kleinplaneten sind für den Hobby-Beobachter auch mit kleineren Instrumenten interessante Objekte, allerdings wechseln sie ihre Position am Himmel, so dass der Sommerhimmel immer wieder andere Objekte zeigt, je nach Beobachtungsjahr. Deshalb sollen hier nur einige der größeren Objekte, die man auch am Sommerhimmel 2002 sehen kann ,genannt werden.

1. Ceres
2. Pallas
3. Hebe
4. Iris
5. Eunomia

Die Helligkeiten der Objekte liegen im Bereich von knapp über 8m, bis kurz unter 10m.

Im Sommer des Jahres 2003 zum Datum 31. Juli um 22h30m zum Beispiel, kann man 4 von den grössten 10 Kleinplaneten am Himmel finden.

Ceres (Nr. 1) bei weitem der größte unter den Kleinplaneten mit einer Größe von 913 km, sein Name wurde überigens auch der griechische Mythologie entnommen, wie bei so vielen anderen Himmelskörpern auch. Es ist der Name für die Göttin der Ernte.

Pallas (Nr. 2), 523 km groß

Und einige weitere sind zum obigen Zeitpunkt bereits untergegangen.

Eine Übersicht über die Kleinplaneten 3….10 und 12 zeigt folgende Tabelle:

Bezeichnung Nr Grösse (km ) Helligk. (m) Bemerkung JUNO 3 245 11,2m Steht in der Nähe von Venus, scheinb. Bewegung: 23″/h, Untergang 1h19mMESZ VESTA 4 500 7,6m Steht zwischen Mars und Jupiter ca. 14° über dem Horizont, und kann als einziger Kleinplanet bei günstigster Bahnposition mit blossem Auge beobachtet werden. Bewegung:60″/h. Untergang 0h04m MESZ ASTRAEA 5 125 ——- Ist bereits um 21h untergegangen HEBE 6 192 —— Ist bereits um 17h12m untergegangen. IRIS 7 203 —— Ist bereits um 20h20m untergegangen FLORA 8 141 10m Steht im Süden in der Nähe von Venus. Untergang um 2h30m, Bewegung 12″/h METIS 9 366 11,2m Bewegung 19″/h . Untrgang 0h46m HYGIEA 10 430 —— Ist bereits um 19h15m untergegangen. VICTORIA 12 117 9,8m Steht im Süden ca. 28° über dem Horizont und ist daher gut zu beobachten. Untergang: 2h15m, Bewegung: 17″/h

Es sind noch viele weitere Kleinplaneten zu diesem Zeitpunkt zu beobachten, die auch zum Teil heller sind als oben genannte. Um die Übersicht zu wahren haben wir uns auf die Beschreibung der ersten 10 + Nr. 12 (nach der Numerierung) beschränkt.

Also dann : clear skies !

Willy Mahl 08/2002