Kulmination im Treppenhaus

Hallo allerseits und auch Andreas,

danke für dein Feedback.

Seit Tagen dringt weder ein Planeten- noch Sonnenstrahl durch die Wolkendecke, und so beschäftigt man sich z.B. mit dem Abbau von Papierstapeln. In einem davon fand ich wirklich Aufzeichnungen vom 6. Februar letzten Jahres mit den geometrischen Abmessungen des Kulminationsbeobobachtungssystems hier im Treppenhaus, und das möchte ich kurz vorstellen.

Anlass der Messungen damals war die Tatsache, dass die Sonne zu der Zeit an den Kulminationsmarken schon nicht mehr zu sehen war, da eine Treppenstufe im Weg war. Deshalb wollte ich herausfinden, bis zu welchem Winkel das Sonnenlicht überhaupt noch auf die Marken fallen konnte, wann also die letzte Möglichkeit zur Beobachtung wäre.

Dabei habe ich den Grenz - Sonnenstrahl mit einem Laser simuliert, aber in umgekehrter Richtung, wie dieses Bild zeigt:

Vorne auf den Treppenstufen steht der silberne Laserpointer, dessen Strahl die Kante der obersten Treppenstufe gerade berührt und hinten an der Tür durch das Schlüsselloch fällt. Dieses entspricht dem maximal möglichen Winkel.
Der Strahl geht weiter Richtung Fenster, und der große Zufall will es, dass er genau die Unterkante des Fensterrahmens trifft, siehe hier:

Das bedeutet eben auch, dass, wenn der Einfallswinkel größer wird, auch kein Licht mehr durchs Fenster auf das Schlüsselloch fallen kann.

Dieses Foto entstand bei geschlossener Tür. Wenn man sie öffnet und in das Treppenhaus zurück blickt, dann blickt man praktisch in Richtung des einfallenden Sonnenlichts, das die Kulminationsmarken ganz hinten an der Treppenhauswand trifft:

Die geometrischen Abmessungen sagen, dass der Grenzwinkel bei 19,4° liegt, und diese Kulminationshöhe der Sonne ist am 10./11. November bzw. am 31.01./ 01.02. gegeben.
Davor und danach gibt es keine Projektion mehr an der Wand. Höchstens vom Sommermond, das wird wohl eine der nächsten Herausforderungen sein.

Viele Grüße
Manfred

Hallo wieder einmal,

eine in letzter Zeit seltene Gelegenheit zur Beobachtung der Kulmination bot sich heute glücklicherweise, denn in etwa 10 Tagen wird diese Saison wieder vorüber sein.

Nachdem die Sonnenscheibe erfolgreich das Hindernis Treppenhandlauf überquert hatte, war sie heute mit ihrem unteren Bereich auf dessen Südseite zu sehen:

Überraschenderweise zeigte sich, dass heute ein Jahrestag war: direkt unter der Unterkante der heutigen Projektion befindet sich die entsprechende Marke vom 22.01.2006, das zehnjährige Jubiläum dieser Marke kann also heute begangen werden:

Die Differenz der beiden Marken fällt natürlich auf, und ich habe es gleich mit Stellarium überprüft. Das Ergebnis sagt zum einen, dass die Erde sich noch 24 Bogensekunden weiter hätte drehen müssen, um den (laut Stellarium) exakten Moment der Kulmination zu erwischen.

Die beiden Höhenangaben für die geometrische Position der Sonne sind ins zweite Bild eingefügt (Ausschnitt aus dem oberen) und zeigen, dass sich diese Differenz nicht durch tektonische Verschiebungen innerhalb des Hauses, sondern durch natürliche Bedingungen ergeben hat. Das freut.

Viele Grüße
Manfred

Hallo allerseits,

langsam aber sicher geht die Beobachtungsmöglichkeit der Kulmination im Treppenhaus zuende. Heute bot die leichte Bewölkung noch einmal Gelegenheit dafür.

Hier also der Moment der lokalen astronomischen Tagesmitte:

Mein Astroprogramm sagt, dass die Kulmination zwischen 12:37 und 12:38 MEZ stattfinden soll. Das passt.

Es bietet sich auch wieder die Möglichkeit eines direkten Vergleichs mit demselben Zeitpunkt vor zehn Jahren, die Abweichung ist wieder durch die um ca 5 Bogenminuten unterschiedlich hohe Position der Sonne gegeben. Das passt ebenfalls.

Anfang nächster Woche gibt es vorerst keine Sonne mehr an der Wand, eine Treppenstufe ist im Weg. Das sei hier kurz dargestellt:

Das Foto ist bei leichter Bewölkung aufgenommen, damit man alle drei Schattengrenzen einigermaßen erkennen kann.
Die Anmerkungen im Bild beschreiben, woher die Schatten kommen.

Nr. 1 wird durch einen Fensterrahmen in ca 8 Metern Entfernung erzeugt, er wandert relativ schnell nach unten. Wenn er Nr. 3 erreicht hat, ist Schluss mit direkter Sonneneinstrahlung an der Wand.

Grenze Nr. 2 wird durch die näher liegende Treppenstufe von der direkten Sonneneinstrahlung erzeugt, diese Grenze wandert langsamer nach unten auf Nr. 3 zu. Der etwas aufgehellte Bereich zwischen Nr. 2 und Nr. 3 entsteht durch Streulicht, das zwischen aktueller Sonnenposition und oberem Fensterrahmen einfällt.

Wahrscheinlich am 1. Februar werden alle drei Schatten fast genau deckungsgleich sein.

Zum Abschluss noch fast das Gegenteil, nämlich etwa die niedrigste Position der sichtbaren Sonne über dem Horizont, die sich mit einem schönen Strahlenwerk in den Wolken für heute verabschiedet hat.

Viele Grüße
Manfred

Das war's erst einmal - heute war nach dem 28.01. die nächste Gelegenheit, bei "richtiger" Sonne ein Foto zu machen, und es zeigt, dass die Kulminationsmarken hinten an der Wand bis zum November kein direktes Sonnenlicht mehr erhalten werden:

vorne rechts ist die aktuelle direkte Sonnenstrahlung zu sehen, hinten an der Wand die durch Streulicht gegebene Schattengrenze der Treppenstufe.

Ein nächstes Ziel besteht darin, eine Projektion des Mondes einzufangen, ich bin gespannt. Bis dann also in diesem Treppenhaus.

Grüße
Manfred

Hallo allerseits,

dunkel war‘s, der Mond schien helle … und bei einer häuslichen Nachtwanderung bemerkte ich auch, dass er das Kulminations-Schlüsselloch beleuchtete. Und wirklich zeichnete sich bei meiner Kulminationsmarke an der Wand im Treppenhaus eine deutlich helle Scheibe ab.

Völlig unvorbereitet nahm ich die Kamera, versuchte im Sucher irgendetwas zu erkennen und probierte einige Fotos. Scharfstellen war nicht möglich, es war eher ein gefühltes Raten. Und dieses ist ein freihändiges Ergebnis mit Bildstabilisator bei ISO 6400, Blende 2,8 und 3,2 Sekunden Belichtungszeit um 00:39:29 Uhr MESZ, stark aufgehellt, kurz nach der Kulmination:

Man erkennt neben der hellen Scheibe den Schatten des Handlaufs von rechts unten nach links oben, links den Schatten meines Kopfes (Streulicht durch Glas und Gardine der Badezimmertür) und rechts oben den unten an der Wand fehlenden Teil der Mondscheibe, der hier auf den Handlauf projiziert wird.
Dreht man das Bild, so kann man in gewohnter Ansicht Strukturen auf dem Mond gut erkennen:

Zum Vergleich hier der Link zu einem recht aktuellen Bild von Hans, bei dem der Mond noch etwas nach rechts gedreht werden müsste, damit es der Position zur Kulmination entspricht:
http://www.astrotreff.de/topic…185839&whichpage=1#750451

Aber es hat funktioniert, die Lochkamera hat ein erstes Mond - Ergebnis gebracht. Mal sehen, ob es heute Nacht wiederholt werden kann: bei Kulmination steht der Mond hier knapp 19° hoch, und bei mehr als 19° Höhe beleuchtet er laut meinen Berechnungen das Schlüsselloch nicht mehr. Dann wären ca. 4 Wochen Warten angesagt ….

Viele Grüße
Manfred

Hallo allerseits,

vorgestern bot sich noch einmal die Gelegenheit zu einem Versuch, den Mond per Schlüssel-Lochkamera abzubilden, diesmal etwas besser vorbereitet. Aber, wie man beim Vergleich der Fotos vom 15.08 und vom 18.07. erkennen kann, stößt man mit einer normalen DSLR-Kamera wohl an die Grenzen des Möglichen.

Die Umstände ergaben, dass der Mond bei Kulmination wohl auf dem Handlauf der Treppe abgebildet werden würde, also diente als Projektionsfläche ein weißer A4-Bogen, dessen unterer Rand gekennzeichnet ist. Die Entfernung wurde vorher mit Live-View eingestellt.

Einige Fotos bei Blende 2,8 und ISO 3200 zeigten höchstens den Hauch von einem Mond, auch bei längeren Belichtungszeiten. Erst bei ISO 6400 und 6 Sekunden Belichtungszeit ergab sich dieses Foto, auf dem man auch Strukturen auf dem Mond erkennen kann:

Zu den Details: die beiden senkrechten Linien haben einen Abstand von 50mm, das entspricht dem Sonnendurchmesser bei Abbildung an der Wand.

Während der 6 Sekunden Belichtungszeit ist das Bild des Mondes um 0,025° oder 2,2mm in der Bildebene weitergewandert; das entspricht einer Strecke von ca 150km auf der Mondoberfläche.

Auch ist gut zu erkennen, dass das Bild etwas in die Länge gezogen ist – das dürfte an der entsprechenden Form des Schlüssellochs liegen.

Damit die Strukturen auf dem Mond besser erkannt werden können, ist das Bild vertikal gespiegelt worden, links und rechts hat vorher schon gepasst.

Ein nächster Schritt zur Verbesserung der Bildqualität könnte in der Verwendung einer kreisrunden Lochöffnung bestehen, aber dazu müsste das Schloss ausgebaut werden.
Mal sehen ….

Viele Grüße
Manfred

Hallo allerseits,

nach längerer Pause gibt es wieder ein interessantes Ereignis: die Kulmination in der so-gut-wie-am-tiefsten-möglichen Position, nämlich nur ca 39 Minuten nach Winteranfang:

Vielleicht einige Sekunden zu früh ausgelöst, denn Stellarium nennt für die Kulmination hier 12:23:02 Uhr MEZ, main altes Skyplot hingegen 12:22:45 Uhr, aber die Differenz mag auf die leicht unterschiedliche Eingabe von Ortskoordinaten in beiden Programmen zurückzuführen sein, das müsste noch einmal übnerprüft werden.

Was mich aber richtig freut: die tiefsten Sonnenstände vergangener Jahre sind ziemlich genau bestätigt worden, wie man in der Ausschnittsvergrößerung sehen kann:

Demnach sind wohl über die Jahre keine tektonischen verschiebungen im Treppenhaus erfolgt. Was mich nur ärgert im Nachhinein - hätte ich vorab gewusst, dass die Markierungen über einen solch langen Zeitraum vorgenommen werden würden, dann hätte ich sie bestimmt sorgfältiger ausgeführt. Hätte ...

Viele Grüße
Manfred

Hallo Michael, vielen Dank.

Ja, es muss nicht unbedingt ein Schlüsselloch sein, nur das produziert eine einigermaßen runde Sonne. Bei uns in der Küche gibt es auch entsprechende Marken - wenn die vom Südfenster kommenden Strahlen den Fußboden gerade nicht mehr beleuchten sondern nur noch die Wand bis zum Fußboden hinunter - dann ist Wintersonnenwende.

Und wenn die Kante der Arbeitsplatte vor dem Fenster auf eine bestimmte Fuge im Fußboden trifft, dann ist es ein halbes Jahr später. Vielleicht liefere ich noch einmal Bilder nach.

Als Ergänzung zu den Fotos hier noch eine bescheidene Animation - der Gedanke dazu entwickelte sich auch recht spontan; weil es anfangs so aussah, als würden aufziehende Wolken das Projekt vorzeitig beenden, machte ich in regelmäßigen Abständen Fotos, um wenigstens etwas dokumentieren zu können. Aber die zogen ab.

Hier also 16 Minuten im Schnelldurchlauf; ein Maßstab hängt als Größenvergleich im Bild senkrecht der Wand.

https://www.dropbox.com/s/l9nw…d/Animation_Kulm.gif?dl=0

Angenehme Feiertage
Manfred

Guten Tag allerseits,

gestern gab es mal wieder richtige Sonne im Norden, bis gegn Mittag doch wieder dichtere Wolken aufzogen. Die Gelegenheit wurde als Test für eine etwas bessere Animation um die Kulmination herum genutzt. Dazu wurde alle 10 Sekunden ein Foto mit jeweils unveränderten Einstellungen gemacht, sodass durchziehende Wolken das Bild stellenweise abgedunkelt haben.
Um das Streulicht im Treppenhaus auszublenden, das duch Glas und Vorhang der Badzimmertür erzeugt wird, habe ich vor die Aussen-Fensterscheibe einen großen Pappdeckel gestellt, der später das Bild immer stärker abdunkelt. Daran muss noch gearbeitet werden.

Hier aber jetzt das Ergebnis; dass es nur auf der Festplatte liegt, macht wenig Sinn:

https://www.dropbox.com/s/gsp0…ation_27_12_2016.gif?dl=0

Viele Grüße
Manfred

Hallo Heiko,

vielen Dank für deinen freundlichen Kommentar. Auch wenn man es bei "Gelesen" erkennt, dass doch recht viele hereinschauen, so ist eine Nachricht wie deine doch immer wieder eine große Aufmunterung.

Eine "Lebensaufgabe" ist es bei meinem doch etwas fortgeschrittenen Alter wohl nicht (mehr), ich betrachte es eher als eine Art längerfristiges Projekt, und solange ich das Gefühl habe, noch etwas Interessantes hier bieten zu können (das ist recht verschieden, ich weiß ...), möchte ich gerne weitermachen.
Wie heute zum Beispiel. Schöne Sonne, zwei Tage nach der kleinen Animation, und doch erkennt man den kleinen Unterschied des Sonnenrandes in der Höhe deutlich, und das kurz nach der Sonnenwende. Siehe hier:

Und die genaue Übereinstimmung mit einer früheren Kulminationshöhe Jahre früher freut mich natürlich.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">was ich noch fragen wollte: Was sagt eigentlich Deine Frau zu dem "Gekritzel" an der Wand? Meine Frau würde die Krise kriegen ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Glücklicherweise hat sie sehr großes Verständnis dafür. Sie hat auch das Treppenhaus zuletzt gestrichen und sorgsam darauf geachtet, dass alle Markierungen erhalten bleiben. Ist doch nett, oder?

Viele Grüße
Manfred

Hallo allerseits,

die Kulminationssaison im Treppenhaus neigt sich für diesen Winter dem Ende zu. heute war noch einmal richtig schöne Sonne, für morgen ist hier aber schon Regen angesagt. Vielleicht war es deshalb schon die letzte Gelegenheit, den Sonnenstand zu dokumentieren.

Hier das Ergebnis, das Display der Uhr ist nachträglich aufgehellt worden:

Nach meinem Uralt-Astroprogramm Skyplot, nach dem ich die Kulminationsmarken anfangs angebracht habe, sollte der Höchststand um 12:37:32 MEZ erreicht sein, nach Stellarium um 12:37:43 Uhr; die Differenz erklärt sich einerseits durch den vielleicht etwas ungenauen Zeitpunkt des Auslösens und andererseits durch die leicht unterschiedlich eingegebenen Koordinaten des Beobachtungsortes; in Skyplot sind nur volle Winkelminuten möglich. Aber es passt recht gut zusammen.

Interessant ist ein Vergleich der Sonnenhöhen heute und vom 28.01.2016. Laut Skyplot sind es heute bei Kulmination 18°41‘, vor einem Jahr waren es 18°29‘, also eine Differenz von 12‘, etwas weniger als ein halber Sonnendurchmesser. Die rote Kulminationsmarke vom 28.01.2016 befindet sich im Bild auch etwas unterhalb der Sonnenmitte. So passt es auch hier zusammen. das freut mich natürlich, das System scheint zu funktionieren.

Leider ist es damit in der kommenden Woche vorbei – mit den Beobachtungen, meine ich. Das nächste Bild zeigt bei geöffneter Tür (deren Schlüsselloch die Öffnung der Lochkamera bildet) den schmalen Lichtstreifen, der noch an der Wand sichtbar ist. Unten wirft die oberste Treppenstufe ihren Schatten, oben ist es der fensterrahmen, duch den das licht einfällt. Wegen des größeren Abstands zur Wand wird der obere Schatten schneller nach unten wandern als der untere, am 1 oder 2. Februar werden sie sich treffen, dann ist dort bis Mitte November keine direkte Sonneneinstrahlung mehr.

Und so sah es heute Mittag an der Wand aus, jetzt bei wieder geschlossener Tür (mit Milchglasscheibe):

Unten ist der Schatten der Treppenstufe, rechts neben der senkrechten Marke ist noch die ganz frühe Nachmittagssonne zu sehen. Mal sehen, ob noch ein letztes Foto in der nächsten Woche gelingen wird.

Viele Grüße
Manfred

Guten Abend allerseits,

die Hoffnung, noch einmal Sonne an der Wand zu sehen, hat sich leider nicht erfüllt; da blickt man schon etwas bedröppelt auf die Bilder aus anderen Gegenden, auf denen man blauen Himmel erkennen kann.

Gestern hing hier noch eine große, graue Wolke, heute Morgen kam die Sonne zum ersten Mal wieder durch. Aber zur Kulmination stand sie mit 20° und wenigen Minuten zu hoch: der Schatten der Fensteroberkante fiel schon auf die oberste Treppenstufe:

Der Halbschattenbereich ist auch gut auszumachen, von etwa 12 bis 20cm auf dem Maßstab. Vielleicht hätten die letzten Strahlen gestern auch nicht mehr den Weg ins Treppenhaus gefunden. Hier noch eine Gesamtansicht mit unserem Canis albus, der kalte Umgebungen sehr mag, vor den Kulminationsmarken:

Auch beim Schlüsselloch der Badezimmertür hat es nicht mehr gereicht:

Schon knapp drunter. Damit wäre die Kulminationssaison bis zum kommenden November beendet. Vielleicht klappt es ja im Sommer mit dem Mond.

Viele Grüße
Manfred

Ein gutes und friedliches neues Jahr allerseits

Nach Tagen überwiegend feuchter Dunkelheit begann 2018 hier im Norden windig, aber sonnig, und es hielt sogar bis zur Mittagszeit an. Eine gute Gelegenheit, die Ganggenauigkeit der astronomischen Kulminationsuhr im Treppenhaus zu überprüfen.
Hier das Ergebnis:

Es ergibt sich eine gute Übereinstimmung mit den Marken von Neujahr 2016 und 2009.

Seit der Wintersonnenwende sind ja erst 11 Tage vergangen und die Sonne scheint noch in ihrer tiefsten Position zu verharren. Aber es ist schon erstaunlich, dass ein Ansteigen der Mittagshöhe schon innerhalb von drei Tagen zu erkennen ist; hier dank eines kurzen Wolkenlochs das Foto vom 29.12.2017:

Die Differenz in der scheinbaren Höhe sollte laut Stellarium 13 Bogenminuten betragen.
Wie auch immer, es geht wieder aufwärts.

Viele Grüße
Manfred

Hallo Jörg,

vielen Dank für deinen positiven Kommentar; es freut mich, dass dir die Grundidee gefällt. Da meine Kindheit in eine elektronik- und baumarktfreie Zeit fiel, in der man aus dem Holz gezogene Nägel zwecks Wiederverwendung gerade gekloppt hat oder alte Radios ausgeschlachtet hat, weil es entsprechende Teile auf dem Dorf nicht gab, versuche ich immer, Dinge so einfach wie möglich zu gestalten.
Und der Gedanke, astronomische Beobachtungen mit Hilfe eines handelsüblichen Schlüssellochs und einer günstig angeordneten Wand durchzuführen, sozusagen als ein dem Schattenstab verwandten System, das fand ich schon interessant. Besonders die Genauigkeit und letzten Endes auch die Zuverlässigkeit über mehrere Jahre hinweg hat mich schon ein wenig erstaunt.

Aber nein - Megalithe habe ich in der näheren Umgebung nicht errichtet, aber durch häufige Beobachtung gibt es schon einige Landmarken, die eine Art Kalender darstellen. Ein einfaches Beispiel: der 22. August ist dann gegeben, wenn die Dachpfannen auf der Nordseite unseres Hauses bei Kulmination der Sonne gerade nicht mehr beleuchtet werden. Wann Weihnachten ist, konnte ich über viele Jahre u.a. daran erkennen, dass die Sonne dann hinter einer großen, allein stehenden Tanne unterging; das entsprechende Foto werde ich noch einmal suchen. Andere Beispiele habe ich, soweit ich mich erinnern kann, in diesem Thread schon einmal beschrieben.

Viele Grüße
Manfred

Das Foto einer Landmarke wollte ich noch nachreichen. Inzwischen habe ich gesehen, dass es schon ganz am Anfang dieser Beitragsserie eingestellt wurde, aber ich habe es noch einmal etwas entstaubt. Es wurde zur Wintersonnenwende 2004 durch einen 60/910 Apollo Refraktor von Quelle analog aufgenommen und später eingescannt.

Leider gibt es diese Tanne seit einigen Jahren nicht mehr:

Viele Grüße
Manfred

Hallo allerseits,

Sonne vom Aufgang bis zum Untergang – der erste Tag seit langem. Davor war Gelegenheit, mich mit der Lochblende im Schlüsselloch zu beschäftigen. Und ich habe gelernt, dass es dazu recht tief gehende theoretische Betrachtungen gibt, z.B. hier:

http://www.elmar-baumann.de/cg…00000000&b=271&lambda=550

Für die hier im Haus gegebene Bildweite von 5,05 m ergibt sich ein Lochdurchmesser von 2,67 mm. Auf der Suche nach einem geeigneten Objekt – Unterlegscheiben sind ja eigentlich naheliegend – bin ich bei einer Teppichbodenmesserklinge fündig geworden. Ein Metallbohrer mit 2,5 mm Durchmesser passt hindurch und lässt sich leicht seitlich bewegen, von einem 3,0 mm Bohrer (jeweils mit dem Messschieber nachgemessen) passt gerade die Spitze durch.
Diese Klinge habe ich an die Innenseite des Türbeschlags geklebt und auf die nächste Sonne gewartet, also bis heute.
Hier die Ansicht der Lochblende, gegen Streulicht fotografiert:

und hier das erste first light bei Kulmination der Sonne; unten zeichnet sich der Schatten der Kamera ab:

Die Projektion der Sonne ist dadurch am Rand deutlich kontrastreicher geworden. Da das Licht unter einem Winkel von ca. 14° gegen die senkrechte Wand auftrifft, ist die Projektion nicht ganz kreisrund, aber ich habe beschlossen, dieses erst einmal zu vernachlässigen.

Was mich immer wieder fasziniert, das ist die Tatsache, dass man die Bewegung der Sonnenscheibe direkt sehen kann, man stellt nicht erst einige Sekunden später eine Ortsveränderung fest. Die Geschwindigkeit, gemessen vom ersten bis zum zweiten Kontakt (analog z.B. zur Sonnenfinsternis), beträgt dabei 0,35 mm/s.
Soviel für heute.

Viele Grüße,

Manfred.

Hallo allerseits,

die erste Animation mit neuer Lochblende ist fertig. Das Ergebnis findet man hier:

https://www.dropbox.com/s/p44zqh6w0zdjskm/Ani_0.05.gif?dl=1

Das läuft noch etwas ruckelig. Beim nächsten Mal werde ich mindestens alle 5 Sekunden ein Bild machen, aber ich habe schon gemerkt dass es eine erhebliche Konzentrationsübung ist, über einige Minuten hinweg jedesmal zum richtigen Zeitpunkt auszulösen.

Momentan fehlt sowieso die Sonne ....

Viele Grüße
Manfred