Seeing mit grossen Teleskopen

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: JSchmoll</i>
<br />
lagerst Du Deine Teleskope bei Aussentemperatur oder bringst Du sie aus dem Haus hinaus ?
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Servus Jürgen,

nein, die beschriebenen Effekte beziehe ich tatsächlich auf die ausgekühlten Teleskope. Beim kleinen 114/900er merkt man das fast schlagartig nach rund 30-45 min, vorher brauch ich erst gar nicht anzufangen.

Ich hab mal ein paar Beispielbilder mitgebracht, vielleicht empfinden wir ruhig/unruhig etwas anders. Keine perfekten Beispiele, aber mehr finde ich auf die Schnelle nicht.

Oben die Venus mit kleiner Öffnung, viele deformierte, aber im Grunde scharfe Bilder. Visuell empfinde ich das als höchst unruhig, aber scharf.
Unten ein junger Mars im C9.25: Immer wieder "teilt" sich das Bild in Mehrfachabbildungen, mal scharf, mal verwaschen, aber der Helligkeitsschwerpunkt bleibt. Das ist für mich ein eher ruhiges, aber unscharfes Bild, weil man die Details im Geist nur schwer "halten" kann.

(Nur falls das nicht eh klar ist: Das ist ein typischer Eindruck bei miesem Seeing. Gibt hin und wieder auch sehr hochfrequentes Geschmiere, da ist alles Verwaschen und Unscharf und auch langsames Gewabere, das am C9.25 alles deformiert.)

Hier noch 2 Beispiele von lokalen Störungen, die angesprochene Tubuskerze und "Halböffnungsseeing" von einer geöffneten Balkontür am unscharfen Stern:

Grüße
Korbinian

Hi Korbinian,

dieses "Teilen" des Bildes sind beim Stern die Speckles. Jedes Luftpaket bildet den Stern scharf ab, aber an etwas anderer Stelle.

Tubusseeing ist in der Tat bei gutem atmosphaerischen Seeing der groesste Beitrag. Solange man nicht in einer Kuppel haust, wo das Kuppelseeing dazukommt. Und hier haben Astronomen vergangener Tage viel falsch gemacht, auch bei manchen Grossteleskopen. Erst in den 1980ern erfolgte ein Umdenken, und grosse Flaechen mit beheizten Raeumen unterhalb der Kuppel gibt es heute kaum noch. Bestehende Kuppeln werden aufgeschnitten und mit "Vents" ausgeruestet, also klappbaren Lamellen, die den Wind durchlassen koennen, um die Temperaturdifferenz zur Aussenluft so klein wie moeglich zu machen. Abwaerme von elektronischen Geraeten am Teleskop wird per Fluessigkuehlung (z.B. Glykolalkohol) abgefuehrt. Die Tage, in denen ein Astronom in einer Primaerfokuskabine sass, sind auch aus Seeinggruenden Geschichte. Obwohl das sicherlich genial war, unter sich das Teleskop und ueber sich den Sternenhimmel - aber fuer Nostalgie ist hier kein Platz. [:D]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mintaka</i>
Hi <s>Peter</s> Stick
<br /> das kann ich mir nicht vorstellen. Zwar wirkt sich das Öffnungsverhältnis auf die Tiefenschärfe aus und langbrennweitge Teleskope sind toleranter bei der Fokussierung, aber am Nachthimmel sind alle Objekte fokussiertechnisch gesehen gleich weit entfernt, nämlich im Unendlichen.
Bei der von mir geschilderten Beobachtung waren bei Newtons f/5-Geräte, also kein Unterschied.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Gute Frage. Wirkt manches Seeing wie eine Linse, die einen anderen Fokus erzeugt, zumindest ansatzweise? In gewisser Hinsicht bilden das Teleskop und die Atmosphäre ein optisches System.

Jetzt bräuchte man drei kleine Teleskope, die leicht unterschiedlich fokussiert sind und drei unterschiedliche Fleckchen derselben Videokamera ausleuchten und dieses verrückte Dingsbums bei unterschiedlichen Seeingbedingungen filmen lassen. Das wäre ein Experiment, das in dieser Hinsicht brauchbare Daten bringt. Ich verhungere grad, insofern kann ich mich da nicht in Unkosten stürzen. Aber das wäre abseits aller Vermutungen ein empirischer Ansatz.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: hoefats</i>
<br />Hallo Stick,
Easy Statement hast Du gebracht, ich mag Deine lockere Art zu
entschärfen, vielen Dank.
Das haben nicht viele drauf, ich schon gleich ger nicht.
Tobi
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
&lt;offtopic&gt;
Ich übe halt. Und ich bin noch lange nicht, wo ich gern wäre. Du kannst das auch üben. Wer weiß, unter Umständen erfolgreicher als ich. Es fängt klein an und wird größer. Es beginnt damit, einen höheren Standard anzustreben und die Vorbilder nicht dem Bekanntenkreis zu überlassen.
Passende Autoren: Dale Carnegie, Jim Rohn, Tony Robbins, Robert Cialdini
&lt;/offtopic&gt;

Hallo nochmal,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ja, das liest man immer wieder mal als Begründung. Aber- weshalb sollte eine "Luftblase" gerade so groß sein?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

das Modell mit den Luftblasen oder besser Luftpaketen ist und bleibt natuerlich ein Modell. Die Atmosphaere als Ganzes wirkt sich auf den Sehstrahl in etwa so aus wie die Luftpakete mit verschiedener Brechzahl es tun. In der Praxis ist die Sache komplizierter, da es verschiedene Turbulenzschichten gibt, die das Seeing erzeugen.

In der adaptiven Optik wird hier von "multikonjugierten Systemen" gesprochen. Konjugiert bezeichnet in diesem Zusammenhang den Zusammenhang zwischen Objektebene und Bildebene. Ein Objekt im unendlichen wird "unendlich konjugiert", d.h. von unendlich nach f (=Brennweite) hin abgebildet. Ist das Objekt in endlicher Entfernung, dann rueckt die Bildebene vom Brennpunkt fort und man spricht von "endlich konjugierter" Abbildung. Da nun mehrere Atmosphaerenschichten am Seeingbildungsprozess beteiligt sind, gibt es bei multikonjugierten AO-Systemen Strahlteiler in verschiedenen Distanzen hinterm Brennpunkt, um die nicht im "unendlichen" liegenden Turbulenzen zu erfassen und zu korrigieren.

Hier in Durham haben wir DRAGON, einen Turbulenzsimulator, bei dem drei verschiedene die Wellenfront verzerrenden, rotierende Glasplatten verschieden konjugiert zum kuenstlich erzeugten Seeing beitragen. Optimal waere natuerlich eine beliebig hohe Anzahl an Ebenen, in der Praxis reichen ein paar Ebenen jedoch aus. Es wuerde auch sonst zu kompliziert.

Am Teleskop kann man Turbulenz besser sichtbar machen, wenn man den Fokussierer von der Unendlichstellung weiter hinausdreht. Dann bekommt man eine finit konjugierte Abbildung, in der die Turbulenz ueber die Pupille erkennbar wird.

Hi, ich hab einen interessanten Abschnitt im Buch <i>how to make a telescope</i> von <i>Texareau</i> gefunden.

<i>
15.4 Star Image Changes in a Large Instrument
A planetary type image I (Fig. 15-2) is hardly pleasing to astronomers, but worth examining because it is the rule in a large instrument. To ignore this phenomenon would not teach us much. We bring this up not only because curious amateurs wonder what can be seen in a large telescope, but because, alas, their 10-inch instrument will frequently show the same phenomenon. A star image will sometimes have a truly planetary appearance under particular poor viewing conditions, as for example, when there is a cold wind like the mistral. One then sees a hazy disk with boiling edges, occasionally exploding from a diameter of 6 arc seconds up to 20 arc seconds! There is no clearly defined central area, but a true, more or less flat energy plateau. We shall also see another type of image change, much more frequently but fortunately less serious, observable in telescopes above 1-meter aperture on nights when the Theta value for a small instrument would be about 0.3 arc seconds. Figure 15-4A is an attempt to represent the image of a bright star, Beta-Persei, mv = 2.3, seen in the 76-inch telescope at the Observatory of Haute-Provence at a magnification of 960. It is an awesome turmoil of luminous, granular, worm-like forms in rapid motion of witch only the easily visible central positions are shown here. (...)
</i>

Mistral: http://de.wikipedia.org/wiki/Mistral_%28Wind%29
Observatory of Haute-Provence: http://de.wikipedia.org/wiki/Observatoire_de_Haute-Provence

Da die Bilder urheberrechtlich geschützt sind, habe ich sie selbst noch mal gemalt. [:)]

Beta Persei durch den 76-Zoll-Spiegel des OHP, nach Texareau

planetenähnliches Beugungsbild (planetary type) in großen Teleskopen, nach Texareau

Gruß
Christian

Hi Tom,

kurz OT- Essen kann man hier alles- gestern waren wir bei einem Tai, heute Abend hab ich Wiener Schnitzel, Salat und Pommes gefuttert- schmeckt wie zuhause. [:D] Auswahl gibt es jedenfalls im Überangebot, auch es ist genug für westliche Zungen dabei- und von den Preisen her auch nicht zu teuer (Schnitzel 79RMB=10€).

Zum Thema,

die Luftunruhe wirkt ja einmal durch unterschiedlich warme oder unterschiedlich bewegte Luftschichten- oder durch Luftwirbel die durch z.B. aufsteigende Warmluft oder fallende Kaltluft erzeugt werden. Einen Effekt kennt man ja- das wabbern über einer heißen Straße, oft sogar mit Spiegelbild (Fata Morgana). Das hier durchgehende Licht wird dann an den Grenzschichten gebrochen oder abgelenkt, ähnlich wie an einer Wasseroberfläche.

Da das Licht ja teilweise durch sehr viele solche Grenzübergänge durchgeht wird es aufd dem Weg zu uns runter ja prinzipiell unzählinge Male gestört. Damit dürfte jeder Lichtstrahl betroffen sein der am Boden in einer Optik ankommt- egal wie groß deren Öffnng ist.

Was sich hinsichtlich den unterschiedlichen Optiken mit auswirkt ist ja nicht nur die Vergrößerung. Es wird ja oft darauf hingewiesen das man bei unterschiedlichen Öffnungen hinsichtlich Seeingeinfluss die gleiche Vergrößerung benutzen soll.

Aber die AP ändert sich ja auch- ein Teleskop 100/1000 bringt mit einem 10mm Okular eine AP von 1mm, ein 300/1000 bringt mit dem gleichen Okular dagegen eine AP von 3mm und zeigt damit ein deutlich helleres Bild. Damit wirken sich Seeingstörungen auch besser erkennbar aus.

Wenn nun kleine Öffnungen mit den großen Röhren verglichen werden dann zwar oft bei gleicher Vergrößerung- aber die großen Röhren sind meist schnellere Optiken- und damit ist die AP unterschiedlich.

Gruß
Stefan

Hallo zusammen,

spielt es eigentlich keine Rolle in welcher Entfernung die "Blasen" sind.

Irgendwie kriege ich das Gedanklich nicht so richtig hin.

Zum Beispiel in diesem Thread mit dem Flugzeug vor dem Mond mit den schönen Luftturbulenten hinter den Düsen.
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=155930

Das Licht muss doch da durch egal mit welcher Öffnung man da durchschaut?
Und wenn das Flugzeug viel näher am Boden durch das Bild fliegt sieht doch das gewabber ganz anders aus, trotz der gleich grossen entstandenen Wirbeln.

Gruss
Jürg

Hallo allerseits,
Ich hab mal ne Erfahrung betreffs Öffnungsunterschied,von nur 3cm gemacht.2003 zur Marsopposition,hatten wir den direkten Vergleich zwischen meinem 100er AS und einem APQ130.Bei mir mit Bino und 200facher Vergrößerung,stand der Mars dauerhaft und ruhig da.
Im nur 3cm größeren Apo,war er ständig von einem wabernden Halo umgeben.Im Ahnert2001 schrieb Lutz Clausnitzer,daß die meisten Luftblasen,unterschiedlicher Temperatur,so 10cm Durchmesser haben.
Das traf in diesem Falle wohl zu.
Gruß Armin

Hallo zusammen,

das Thema Seeing ist ein hochkomplexes und äußerst interessantes Thema, zu dem hier schon viele gute Beiträge geschrieben wurden.

Dazu auch noch von mir einige Anmerkungen:

Zu Punkt 1 von Tobi "Hat eine grössere Optik generell mehr Probleme mit Seeing als eine kleinere?" möchte ich hier einmal kurz Stellung nehmen:

Nach meiner langjährigen Erfahrung wirken sich atmosphärische Seeingeffekte nur auf Instrumente bis zu einem gewissen Durchmesser unterschiedlich aus: Die Grenze liegt hier nach meinen Beobachtungen bei 12-14", noch größere Instrumente haben kein schlechteres Seeing mehr.

Diese Aussage stützt sich auf Vergleichsbeobachtungen mit 6", 10", 14" und 36", die in den letzten 6 Jahren durchgeführt wurden. Bei dieser Feststellung habe ich nicht zwischen Seeing in den unteren Bereichen der Atmosphäre und Seeing in höheren Luftschichten unterschieden.
Zwischen 6“ und 14“ haben die kleineren Öffnungen bei schlechtem Seeing ( Pickering Skala 1-3 )und mittelschlechtem Seeing ( Pickering Skala 3-6 ) immer besser abgeschnitten.
Bei Instrumenten ab 30 cm aufwärts konnte ich in keinem der Fälle feststellen, dass der 90 cm der Sternwarte schlechter abschneidet.

Ein anderer Punkt:
Interessant war für mich übrigens auch folgende Feststellung, die ich immer wieder beobachten konnte:
Instrumente welche direkt auf dem Boden, egal ob auf der Wiese oder auf Steinboden, aufgebaut waren, hatten oft gegen Mitternacht plötzlich total schlechtes Seeing, im Gegensatz zu Instrumenten, die wenige Meter über dem Boden aufgestellt waren ( Balkon-Brüstung der Sternwarte, oder Instrumente in der Kuppel. Auch diese Beobachtung war kein Einzelfall, sondern wiederholte sich oft.

Hier handelt es sich um bodennahes, schlechtes Seeing, das im Teleskop durch extrafokales Fokussieren von schlechtem Seeing in höheren Luftschichten unterschieden werden kann.
Dieses bodennahe Seeing stört nur in Höhen bis wenige Meter über dem Boden.
Newton Teleskop, bei denen der Beobachter direkt neben der Eintrittsöffnung des Teleskopes steht, sind von der Wärmeabstrahlung des Beobachters zusätzlich betroffen, besonders im Winter.

Ein weiterer Punkt:
Die Aussage, welche ich seit Jahrzehnten immer wieder höre oder lese, dass viel Beton um den Beobachtungsplatz schlecht für das Seeing sei, kann ich nicht unbedingt bestätigen.

Im Gegenteil: Sowohl auf Terassen, die mit Betonplatten zugepflastert sind, als auch auf Dachsternwarten konnte ich feststellen, dass das Seeing kaum, bzw. oft gar nicht negativ beeinflusst wird.
Dies zeigte sich immer wieder nachmittags bei der Sonnenbeobachtung, auch Sommers bei 30 Grad Tagestemperatur, als auch in der Dämmerung und in der Nacht.

Auch hier stört bodennahes Seeing stärker als Seeing in etwas höheren Luftschichten,
Es hat sich gezeigt, dass bei der Beobachtung von hohen Standorten aus, also z.B. vom Balkon im zweiten Stock, oder aus der Kuppel auf dem Dach eines Hauses immer besseres Seeing herrschte, als bei im Garten aufgestellten Instrumenten.

Da macht es schon einen Unterschied, ob man in nur 80 cm Höhe, also mit einem kurzen Newton, oder auch mit kurzbrennweitigen Refraktoren im Sitzen beobachtet, oder ob man einen Refraktor mit z.B. 1600 mm Brennweite bei voll ausgefahrenem Stativ einsetzt, dessen Öffnung in ca. 3 Meter Höhe über dem Boden ist.

Noch ein Punkt:
Das Kuppelseeing ist abhängig von mehreren Faktoren: Alukuppeln sind gegenüber weiß lackierten Kuppeln generell deutlich im Nachteil: Alukuppeln heizen den Innenraum stark auf, bei weißen Kuppeln herrscht fast immer Außentemperatur.
Der Kuppeleffekt verschwindet durch Öffnen einer Türe oder eines Fensters oft augenblicklich.

Langbrennweitige Refraktoren sind für öffentliche Führungen in einer Kuppel von Vorteil. Selbst mit vielen anwesenden Personen wird das Seeing nicht dramatisch negativ beeinflusst. Das Objektiv befindet sich mehrere Meter über dem Boden, so dass hausgemachtes schlechtes Seeing nicht mehr viel anrichten kann.

Wissenschaftlich kann ich diese Feststellungen nicht beweisen, es sind lediglich Beobachtungen meinerseits.

Weitere Beiträge zu diesem Thema wären sehr interessant.

Viele Grüße
Rudi