Hallo Rainer,
da kann dir auf jeden Fall geholfen werden. Ich habe lange nach den entsprechenden (natürlich empirschen) Beziehungen zwischen Objekthelligkeit, Objektgröße, Himmelshelligkeit und Sichtbarkeit gesucht. Es gibt hierzu einige Artikel, die oft aber nur einzelne Aspekte betrachten. Der umfangreichste Übersichtsartikel ist dieser:
https://arxiv.org/abs/1405.4209
Hiermit kannst du bei bekannter Himmelshelligkeit (Leuchtdichte) die Sichtbarkeit eines Objektes berechnen - übrigens auch für Nachtbedingungen und für teleskopische Beobachtungen. Zur Berechnung der Leuchtdichte des Himmels gibt es andere Berechnungstools. Die habe ich allerdings nur als Buch, sodass ich dir keinen Link dafür zuschicken kann. Bei Interesse kann ich dir aber die entsprechenden Seiten per E-Mail zuschicken.
Natürlich ist die Berechnung der Himmelhelligkeit nicht allzu genau möglich, da ja viele Parameter eine Rolle spielen, die ihrereseits gar nicht bekannt sind. Deshalb habe ich mir einen Leuchtdichte-Aufsatz für mein Luxmeter gebastelt, mit dem ich die Himmelhelligkeit direkt messen kann.
Das Rohr ist mit Velours ausgekleidet. Es hat oben ein rundes Loch und innerhalb des Rohres sind zwei Blenden, einmal bei 1/3 Rohrlänge und einmal bei 2/3 Rohrlänge. Das Luxmeter wird an die untere Öffnung gehalten, sodass es sozusagen einen runden Himmelsausschnitt mit einem klar definierten Raumwinkel sieht. Dadurch, dass der Leuchtdichte-Aufsatz ohne Linsen oder sonstige Optik auskommen, sondern auf rein geometrischen Daten basiert, braucht er nicht weiter kalibriert zu werden. (Das Luxmeter selbst ist natürlich kalbriert.)
Ich habe schon einige Messungen damit gemacht und diese auch mit den Werten der empirischen Berechnungsmethode verglichen. Meistens sind die Abweichungen geringer als 15%. Einen besonders dunklen Himmel - 20% dunkler als die Berechnung vorhersagt - hatte ich immer, wenn ich die Leuchtedichte zwischen Schäfchenwolken gemessen habe.
Was kann man jetzt mit all dem anfangen?
Ich kann damit z.B. vorhersagen, ob Uranus zu einer ganz konkreten Tageszeit am Himmel sichtbar ist oder nicht. Ich kann auch berechnen, welche Vergrößerung dafür notwendig ist.
Im nächsten Schritt möchte ich noch den Polarisationsgrad des Himmels bestimmen - zum einen gemessen, zum anderen mit einem Rechenmodell. Ein Polfilter hilft nämlich, die Leuchtdichte des Himmels zu reduzieren.
Das Thema Taghimmelastronomie ist viel mehr als nur die Frage "wie richte ich mein Teleskop in die passende Richtung aus?". Ich möchte das demnächst mal alles sauber zu "Papier" bringen. Dann werde ich auch die wissenschaftlichen Artikel mal so aufarbeiten, dass alles der Reihe nach wie in einer Gebrauchsanweisung verwendet werden kann und nicht ständig von hinten nach vorne gelesen werden muss.
Gruß
Wolfgang
