Astrofotografie à la Mac Gyver ^^

Mond, Dortmund, 24.06.2015, 22:59 Uhr, Credit: Ute Gerhardt

Mond, Dortmund, 24.06.2015, 22:59 Uhr, Credit: Ute Gerhardt

Seit gut zwei Wochen bin ich im Besitz eines Reiseteleskops, genauer gesagt eines Celestron AC 70/400 TravelScope AZ. Es hat ein Öffnungsverhältnis von 5,7, kommt fix und fertig mit einem leichten (und leider im ausgefahrenen Zustand nicht berauschenden) Stativ, einem 5×24-Sucherfernrohr, einem 20er- und einem 10er Kellner-Okular sowie einem Amici-Prisma. Der Tubus wiegt nur ca. 650g, der Preis war für mich OK, und so erschien es mir ideal für den Sommerurlaub in Down Under, der in zwei Tagen ansteht.

Logischerweise nimmt man so ein Ding ja nicht mit, ohne es vorher ausprobiert zu haben. Nun war allerdings beim Kauf leider fast schon wieder Neumond und ich konnte mir zunächst lediglich Venus, Jupiter und Saturn vorknöpfen. Dabei probierte ich auch mit einem USB-Okular, einer winzigen Canon Powershot und einer noch winzigeren Fuji Finepix herum. Im ersten Fall ohne und im zweiten und dritten Fall mit sehr mäßigem Erfolg. (Was ich alles versucht habe, um die Kameras am Teleskop zu befestigen, darf ich eigentlich gar niemandem erzählen. Es sei nur soviel verraten: Filmdosen, Kaminfeuerzeuge und Feilen waren unter anderem auch involviert. Das Ergebnis trat jedoch begleitet von ein paar herzhaften Flüchen fast umgehend den Weg in den Mülleimer an. ^^) Anschließend war eine Woche lang das Wetter schlecht und es ging gar nichts mehr. Heute Gestern abend jedoch verschwanden die Wolken endlich und ich konnte mir erstmals nach ca. 15 Jahren ohne Teleskop unseren Erdtrabanten mal wieder genauer ansehen. Na endlich!

Nun hatten mich die bisherigen Fotografierversuche mit den äh… bescheidenen Mitteln dieses Haushalts allerdings nicht entmutigt, sondern eher noch störris entschlossener werden lassen: Ich wollte endlich ein Foto dessen, was ich da sah, zum Donnerwetter nochmal! Diesmal musste das Nexus 5 samt „Open Camera“-App herhalten. Damit hatte ich bei „First Light“ unter Tageslicht ein recht passables Foto eines Fernmeldeturms in ein paar Kilometern Entfernung geschossen und auch im Mai schon den Mond mit Jupiter und Venus einfach aus der hohlen Hand heraus vom Balkon des Dachgeschosses aus fotografiert. Gedacht – getan. Rein mit dem 10mm-Okular, App geöffnet, draufgehalten. Freihändig. Die EXIF-Daten behaupten übrigens, dass Open Camera sich für eine Belichtungszeit von 1/40s bei ISO 230 entschieden hat. Das Seeing war OK, es war nur ein klein wenig diesig und noch nicht völlig aufgeklart.

Versierte Astrofotografen lachen sich jetzt wahrscheinlich schlapp über das Ergebnis da links oben neben dem Text, und das sei ihnen auch gegönnt. Lachen ist gesund, und ich weiß selber, dass ich da kein Meisterwerk erschaffen habe. ;o) Aber ich war doch überrascht, dass ich nur acht Versuche brauchte, um das da oben zustande zu bekommen.

Hier ist zwar längst die Entscheidung für die relativ baldige Anschaffung eines Celestron NexStar 5SE gefallen, aber ich denke, ich werde dennoch auch eine Handyhalterung für das Travelscope kaufen. Vielleicht wird das ja tatsächlich was mit dem Foto des südlichen Sternenhimmels, das ich einem gewissen Herrn versprochen habe. ^^

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Fliegenfallen gegen den Weltraumschrott

Internationale Konferenzen werden zu dem Thema veranstaltet [1], Heerscharen von Ingenieuren haben sich bereits die Köpfe zerbrochen, wie man ihn wieder los wird: Den Weltraumschrott. Er ist nicht nur ein Ärgernis, sondern eine regelrechte Gefahr für Satelliten, Raumstationen und überhaupt alles, was im Orbit noch irgendeine Funktion erfüllen soll.

Muttersatellit und sog. "Boy".Astroscale, ein Privatunternehmen aus Singapur, hat auf der Luft- und Raumfahrtausstellung „Salon du Bourget“ in Paris nun seinen höchst eigenen Schrottbeseitiger vorgestellt. Er hört auf den Namen Adras-1 und besteht aus einem kleinen Muttersatelliten und insgesamt 6 kleinen sogenannten „Boys“. Das Mutterschiff spürt den Schrott auf und sendet dann seine Boys aus. Diese heften sich mittels einer klebrigen Kopfplatte an das zu entsorgende Objekt und befördern es dann aktiv aus dem Orbit. Schlussendlich verglüht der Schrott (samt Boy, so wie ich das verstehe) in der Erdatmosphäre. Angeblich kann Adras-1 Objekte bis zu einem Gewicht von 50 Kilogramm auf diese Weise aus dem Orbit beseitigen. Die Ausdehnung auf größere Objekte ist in Arbeit, ein Testlauf ist für 2017 vorgesehen.

Das klingt alles ganz nett, aber offen gestanden hatte ich nach der Lektüre der Projektpräsentation fast mehr Fragen als zuvor.

1. Funktioniert das überhaupt mit allen Oberflächen? Oder können die „Boys“ sich nur an glatte Flächen ohne nennenswerte Krümmung heften? Meine These: Es wird keine One-Size-Fits-All-Lösung geben. Ich vermute, man wird bei einer ganzen Reihe von Objekten verschiedene Lösungsansätze miteinander kombinieren oder von Fall zu Fall abwechseln müssen. Zum Beispiel mit einem System à la „CleanSpace One„. (Es ist ja nun nicht so, als sei Adras-1 der weltweit erste Versuch, das Schrottproblem anzugehen.)

2. Können die Boys mit ihrer Fracht nur beschleunigen oder auch navigieren? Zum Beispiel um Zusammenstößen mit anderem Schrott zu entgehen und die Entstehung von noch mehr Schrottteilen zu verhindern?

3. Ein bloßes Sechsermagazin? Bei Zigtausenden größerer Schrottteile im Orbit? Man müsste ja Myriaden von Adras-Satelliten einsetzen – die dann ihrerseits ebenfalls zusehen müssten, nicht vom Schrott zu Schrott zerschossen zu werden. Ich weiß nicht, ob es unter Umständen sinnvoll wäre, solch ein System zunächst in unmittelbarer Nähe z. B. der ISS einzusetzen, gewissermaßen als schnelle Eingreiftruppe, aber einen flächendeckenden Einsatz stelle ich mir kaum praktikabel vor.

Nach einer kurzen Debatte auf Twitter gestern abend waren es der Fragen allerdings sogar noch mehr. Alexander Stirn wies darauf hin, dass das Geschäftsmodell dieser Firma ziemlich fraglich ist. Astroscale räumt selbst ein: „At the moment there is no established market, but everyone understands there is a huge need.“ [2] Da steht doch leider zu befürchten, dass Astroscale die Macht des Sankt-Florians-Prinzips unterschätzt hat. Bei der NASA heißt es immerhin: „However, it should be noted that, currently, no U.S. government entity has been assigned the task of removing existing on-orbit debris.“ [3] Gleiches gilt soviel ich weiß auch für die Regierungen der anderen Raumfahrt betreibenden Nationen. Und selbst wenn es da schon designierte Stellen gäbe: Es wäre wohl keine Nation bereit, sich im Alleingang um die Lösung des Schrottproblems zu kümmern.

Doch nehmen wir mal an, sämtliche Betreiber von Satelliten, Raumstationen etc. würden sich tatsächlich einsichtig zu einem Aktionsbündnis „Kampf dem Schrott!“ zusammenfinden und den Einsatz von Adras & Co. flächendeckend finanzieren. Dürften die das überhaupt? Wie Daniel Fischer in der Twitterunterhaltung korrekt bemerkte, ist es von der Schrottbeseitigung zu einem offensiven ASAT-System rein technisch betrachtet nur ein kleiner Schritt. Kann es tatsächlich sein, dass bisher keine ausreichende internationale Rechtsgrundlage existiert, die es überhaupt erlauben würden, das Schrottproblem auf die beschriebene Weise anzugehen?

Ich stelle all diese Fragen hier ganz offen und keineswegs rhetorisch. Fall jemand fundierte Antworten hat, dann würde ich mich darüber freuen. Denn wenn das Schrottproblem nicht schnellstmöglich gelöst wird, sind wir relativ bald an einem Punkt, wo derart viele Objekte den Orbit vermüllen, dass die Raumfahrt an sich gefährdet ist.

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[1] Siehe auch „Konferenz-Nachlese: Das Problem Weltraumschrott“ von Michael Khan sowie „Proceedings of the 6th Space Debris Workshop 2015“ (PDF)
[2] http://www.theaustralian.com.au/news/latest-news/adras-1-aims-to-rid-outer-space-of-junk/story-fn3dxix6-1227409370864
[3] http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/Remediation/remediation.html

Nachtrag, weil’s gerade so schön passt und ich die Serie mag:

Und damit verabschiede ich mich vorerst in den Urlaub.

Philae ist wieder wach!

Ich hatte es ja kaum noch zu hoffen gewagt, aber Philae, der kleine Lander auf dem Kometen P67, ist gestern abend tatsächlich wieder aufgewacht und funkt wieder an die Erde.

Mitte November 2014 war Philaes Landung auf dem Kometen nicht ganz planmäßig verlaufen. Infolgedessen lag er an unbekannter Stelle, offenbar zwischen Felsen, so dass er nicht optimal mit Sonnenenergie versorgt wurde. Die ESA erklärte damals:

We still hope that at a later stage of the mission, perhaps when we are nearer to the Sun, that we might have enough solar illumination to wake up the lander and re-establish communication, ” added Stephan.

From now on, no contact will be possible unless sufficient sunlight falls on the solar panels to generate enough power to wake it up. The possibility that this may happen later in the mission was boosted when mission controllers sent commands to rotate the lander’s main body with its fixed solar panels. This should have exposed more panel area to sunlight.

(Quelle: ESA Pressemitteilung)

Offensichtlich haben sich die diesbezüglichen Hoffnungen am 13. Juni 2015 erfüllt. Der Lander befindet sich nun in 305 Mio. Kilometer Entfernung von der Erde und hat bereits erste wissenschaftliche Daten nach Hause gefunkt.

„Philae is doing very well: It has an operating temperature of -35ºC and has 24 Watts available,“ explains DLR Philae Project Manager Dr. Stephan Ulamec. „The lander is ready for operations.“
(Quelle: ESA, „Rosetta Blog„)

Falls alles nach Plan verläuft, wird Philae nun seine restlichen gesammelte Daten zur dortigen Auswertung an die Bodenkontrollen funken. Informationen darüber, wie lange der Lander diesmal schätzungsweise aktiv bleiben kann / wird, habe ich leider noch nicht gefunden. Ich werde das ggf. hier ergänzen.

Meinen herzlichsten Glückwunsch an die Teams der ESA! Großartige Leistung, die gesamte Mission!

Was machen Insekten unter Schwerelosigkeit? Ein Blogeintrag für Kinder

Neulich fragte meine zehnjährige Tochter mich: „Was machen eigentlich Insekten in der Schwerelosigkeit?“ Ich hakte nach und fand heraus, dass sie Insekten meinte, die schon von Natur aus fliegen können. Was diese Tierchen ja aber ohne Schwerkraft gar nicht mehr müssten. Auf der ISS zum Beispiel, oder bei einem Parabelflug. Aber merken Insekten das auch? Die Antwort ist ein klares „Ja!“ Sie merken es, und zwar ziemlich schnell, wie man in diesem Video von Stubenfliegen sehen kann:

Auch Schmetterlingen fällt es auf, wenn die Schwerkraft fehlt, und auch dazu gibt es ein Video, das ihre Reaktion zeigt:

Die NASA berichtet von ihren Versuchen mit Insekten Folgendes:

Honigbienen (Apis mellifica) konnten nicht normal fliegen und purzelten in der Schwerelosigkeit herum. Stubenfliegen (Muscus domestica ) liefen hauptsächlich lieber die Wände entlang. Wenn sie jedoch flogen, konnten sie ihre Bewegungen (…) kontrollieren, auch wenn der Flug nur wenige Sekunden dauerte. Motten (Anticarsis gammatalis) die im All aufwuchsen, lernten es, gar nicht zu fliegen, sondern ohne Flügelschlag zu schweben.

Nun könnte man sich darüber wundern. Wenn sie doch sowieso schon fliegen können, warum macht es dann überhaupt noch einen Unterschied für Insekten, wenn die Schwerkraft weg ist? Das hängt mit den Organen zusammen, mit denen Insekten die Lage ihres Körpers beim Flug überprüfen. Bei der Stubenfliege zum Beispiel sind das die Schwingkölbchen neben ihren Flügeln. Auf => diesem Foto <= kann man sie als kleine gelbe Paddel erkennen. So klein und leicht diese Dinger auch sind: Auch sie gehorchen der Schwerkraft, wie jedes noch so winzige Staubkörnchen auf der Erde. Fehlt die Schwerkraft nun aber, bewegen sich auch diese Schwingkölbchen anders als sonst. Sie werden ja nicht mehr nach unten gezogen. Es fehlt der Fliege dann die Information für "unten" und "oben". Das ist ganz ähnlich wie bei unserem eigenen, menschlichen Gleichgewichtsorgan.

Auch andere Tiere, die normalerweise fliegen können, kommen ohne Schwerkraft in Schwierigkeiten. Tauben oder Fledermäuse fliegen dann zum Teil sogar kopfüber und verlieren völlig die Orientierung. [1] Auch sie haben Gleichgewichtsorgane, die dann nicht nehr richtig funktionieren.

Dass manche dieser Tiere trotzdem noch ihren Zielort erreichen, zeigt uns, dass sie – wie auch wir Menschen – auf andere Art an die fehlenden Informationen kommen. Zum Beispiel mit Hilfe der Augen. Sie gewöhnen sich mit der Zeit daran, sich auf diese anderen Informationen zu verlassen. Andere Tiere schaffen das anscheinend nicht ganz so gut. Vielleicht taugen ihre Augen dafür weniger, oder sie können die Ersatz-Informationen in ihren Hirnen nicht so gut verarbeiten.
(Übrigens: Vielen Menschen wird übel, wenn ihre Augen ihnen andere Informationen liefern als ihr Gleichgewichtsorgan. Zum Beispiel auf Reisen in Autos, auf Schiffen oder auch auf der ISS. Ob das bei Insekten oder Tauben wohl auch so ist?)

Ameisen können zwar nicht fliegen, sind aber auch Insekten und passen sich an Schwerelosigkeit meistens ganz gut an. Ihr Problem ist, dass sie den Kontakt zum Boden oder zu der Wand verlieren, auf der sie gerade herum krabbeln. Sie lernen aber sehr schnell, sich zum Beispiel an anderen Ameisen fest zu halten, um wieder auf die Beine zu kommen. Ameisen krabbeln ohne Schwerkraft langsamer, vermeiden die glatteren Oberflächen ihrer Umgebung und halten sich lieber an die rauheren. Sie werden also insgesamt vorsichtiger und arbeiten auch nicht mehr so gut wie sonst. Sie haben in Experimenten auf der ISS zum Beispiel ihre Umgebung nicht mehr so gründlich nach Baumaterial und Nahrung abgesucht wie auf der Erde. Aber sie beherrschen ihre Körper in der Schwerelosigkeit gut. [2]

Warum wollen wir Menschen solche Sachen eigentlich wissen? Zuallererst natürlich, weil sie einfach spannend sind. Wir Menschen (und auch viele Tiere) sind neugierig. Wir beobachten und lernen gerne. Und das ist auch gut so, denn sonst hätten wir viele schöne und nützliche Dinge nie er- oder herausgefunden. Außerdem: Wenn wir tatsächlich irgendwann mal andere Planeten oder Monde bewohnen möchten, werden wir auch Tiere dort brauchen. (Ja, auch Insekten. Zum Beispiel, um Pflanzen zu bestäuben.) Da ist es gut, wenn wir wissen, ob und wie wir ihnen bei der Anpassung helfen können. Bei den Ameisen gab es aber auch noch einen weiteren Grund für das Experiment. Die Forscher hoffen nämlich, dass sie aus dem Verhalten der Ameisen lernen können, wie man Such-Roboter am besten baut und programmiert. Diese könnte man dann einsetzen, um in unübersichtlichen Gegenden Verletzte zu suchen oder das Gelände zu erkunden. Aber insgesamt gilt wie immer, wenn es was zu lernen gibt: Man weiß nie, wann man es vielleicht mal brauchen kann.

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[1] Hier ist ein englischer Text von den Wissenschaftlern M. Fejtek, M. Delorme und R. Wassersug zu den Fledermäusen. Der Titel lautet: „Behavioral Reactions of the Bat Carollia perspicillata to Abrupt Changes in Gravity“. Der Text erschien 1995 im Magazin namens „Biological Sciences in Space“, Ausgabe 9 Nr. 2, auf den Seiten 77 bis 81: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bss/9/2/9_2_77/_pdf

[2] Auch hierzu haben ein paar Wissenschaftler geforscht: Stefanie M. Countryman1, Martin C. Stumpe2, Sam P. Crow3, Frederick R. Adler4, Michael J. Greene5, Merav Vonshak6 und Deborah M. Gordon6 schrieben eine Studie mit dem Titel „Collective search by ants in microgravity“. Er erschien am 30. März 2015 im Magazin „Frontiers in Ecology and Evolution“. http://dx.doi.org/10.3389/fevo.2015.00025