Abenteuer Astronomie

Bevor ein Teleskop für fotografische Zwecke mit langen Belichtungszeiten eingesetzt werden kann, muss die verwendete Montierung möglichst genau auf den Himmelsnordpol ausgerichtet werden, um die Himmelsdrehung exakt ausgleichen zu können. Dieser Vorgang wird als Scheinern oder Einscheinern bezeichnet. Namensgeber hierfür war der deutsche Physiker Julius Scheiner, der diese Methode erstmalig in seinem Buch »Die Photografie der Gestirne« 1897 beschrieben hatte.

Es stellt sich hier natürlich im ersten Moment die Frage, warum dies überhaupt erforderlich ist, wo doch heutzutage selbst kleinere GoTo-Montierungen nach einem Alignment in der Lage sind, ihre Aufstellungsfehler exakt zu ermitteln und ein einmal gewähltes Objekt auch über längere Zeit genau im Blickfeld zu behalten.

Die Antwort hierauf lässt sich am einfachsten geometrisch an einem kleinen Beispiel aufzeigen.

Ist eine Montierung ganz exakt ausgerichtet, so folgt sie der scheinbaren Drehung (gelber Kreis) der Sterne am Himmel ohne jegliche Abweichung. Stimmen die Drehachsen dagegen nicht genau überein (grüner Kreis), so erkennt man, dass ein Stern, der sich auf der gelben Linie befindet, im Laufe der Zeit und im Verhältnis zur grünen Linie mal links oder rechts davon oder ober- bzw. unterhalb befinden kann. Über 24 Stunden hinweg führt das dazu, dass die Sterne im Blickfeld einer nicht genau ausgerichteten Montierung sich in Summe auf einem wenn auch kleinen Kreis bewegt haben.

Dies stört bei visueller Beobachtung überhaupt nicht, zumal das gewünschte Objekt durch eine GoTo-Montierung ja immer wieder genau zentriert wird. Die Sterne darum herum aber beschreiben dennoch kleine Bewegungen. Dies führt dann dazu, dass auf länger belichteten Astrofotografien die Sterne zum Rand hin nicht mehr punktförmig sind, sondern sich zu kleinen Strichen verformen.

Genau diese Ungenauigkeiten bzw. diese Bewegung der Sterne im Blickfeld wird nun bei der Scheiner-Methode bzw. beim Einscheinern ausgenutzt. Man beobachtet bei sehr starker Vergrößerung die Bewegung eines Sternes an bestimmten Himmelspositionen und schließt aus dieser Bewegung zurück auf die Fehlstellung der Montierung und gleicht diese sukkzessive aus.

Einscheinern mit Geduld

Das exakte Einscheinern einer Montierung kann durchaus eine oder mehrere Stunden dauern, muss aber glücklicherweise bei festen Montierungen nur einmal bzw. nur in größeren zeitlichen Abständen durchgeführt werden, so dass der Aufwand die Mühe auch wert ist.

Diverse Softwarepakete für die Astrofotografie mit CMOS- oder CCD-Kameras unterstützen heute den Amateur bei dieser Arbeit, indem sie die Bewegung des Abbilds der Sterne auf dem Chip auswerten und entsprechende Korrekturanweisungen vermitteln.

Je länger die Belichtung einer Aufnahme dauert, desto länger werden die – bei Fehlstellung – entstehenden Strichspuren. Während vor zwanzig Jahren noch Aufnahmen im Minuten bis Stundenbereich üblich waren (was ein umso genaueres Einstellen erforderlich machte) ist es heute eher üblich, eine Vielzahl von eher kurz belichteten Einzelaufnahmen zu machen und diese hinterher zu überlagern (stacken). Moderne Softwarepakete, die diese Überlagerung später am PC durchführen, erfassen die Sterne in jeder einzelnen Aufnahme (registrieren) und gleichen Bewegungen und Drehungen beim Überlagern automatisch aus, so dass auf diese Art und Weise die Strichspuren langzeitbelichteter Aufnahmen vermieden werden können.

Dennoch bleibt ein genaues Einscheinern Grundvoraussetzung einer guten Astrofotografie.