Mit einfacher Technik hat ein Physiker das Himmelsgewölbe in einer Auflösung von 648 Megapixeln abgebildet. Dies ist die bisher genaueste Gesamtdarstellung. Wir sprachen mit dem Autoren.
Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: Raumfahrer.net. Vertont von Peter Rittinger.
Über seine Arbeit berichtet der Physiker Axel Mellinger von der Central Michigan University in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Mellinger hatte Reisen nach Texas und Südafrika unternommen und über 42.000 Kilometer zurückgelegt, um die optimalen Beobachtungsbedingungen zu finden. Raumfahrer.net sprach mit dem Wissenschaftler über seine Unternehmung und die Arbeit, tausende Bilder zu einem sauberen Mosaik zusammenzufügen.
Raumfahrer.net (RN): Was mussten Sie machen, um zu dem Endprodukt einer 648-Megapixel-Aufnahme des Himmelsgewölbes zu gelangen?
Axel Mellinger (AM): Es ist nun schon mein zweites Himmelspanorama. Der Gedanke, ein zweites in Angriff zu nehmen, kam mir im Laufe der letzten Jahre. Ich merkte, dass mit der modernen Projektionstechnik vieler Planetarien das bisherige Panorama nicht mehr ausreichte.
RN: Was für Probleme traten dabei auf?
(Bilder: Axel Mellinger)
AM: Zuerst mussten die Bilder verzerrungsfrei zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden. Das war kein großes Problem, da ich die Software bereits seit Jahren entwickelt hatte. Diese funktioniert so, dass in jedem Einzelbild einige hundert Referenzsterne herausgesucht werden. Das macht die Software automatisch. Dann werden die abgeglichen mit den Einträgen im Hubble Guide Star Catalog. Daraus wird die geometrische Bildtransformation errechnet. Ein Problem dabei waren die enormen Datenmengen, davon allein 70 Gigabyte Rohdaten. Mit Zwischenschritten lag die zu verarbeitende Datenmenge bei einem Terabyte.
Ein anderes Problem war der Himmelshintergrund. Bei Aufnahmen an verschiedenen Orten der Erde hat keine davon das gleiche Hintergrundrauschen. Viele zeigen leichte Gradienten in Richtung des Horizonts, wo das natürliche Himmelsleuchten – sogenanntes Air Glow – stärker ist. An manchen Orten war zusätzlich künstliche Lichtverschmutzung vorhanden. Das Problem ist jetzt: Wie rechnet man das heraus?
Es gibt Sterne, die zu schwach sind, um als Einzelpunkte zu erscheinen. Sie tragen aber mit Ihrem Leuchten zum Hintergrundlicht bei. Das wollte ich gerne erhalten. Alle terrestrischen Einflüsse und das Zodiakallicht [von der Sonne angeleuchtete Staub- und Gasteilchen im inneren Sonnensystem, d. Red.] wollte ich gerne herausrechnen.
Ich kam auf die Idee, Aufnahmen der Pioneer-Raumsonden zu verwenden, deren primäres Ziel die Erkundung von Jupiter und Saturn war. Auf dem Weg dorthin haben sie aber auch Aufnahmen des Himmels gemacht. Damals waren die Raumfahrzeuge bereits drei bis vier Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt. Das heißt, der Einfluss des Zodiakallichtes war minimal und es gab natürlich auch keine irdischen Streulichtquellen. Diese Bilder waren dadurch ein ideales Modell für mein Himmelspanorama.
RN: Wozu brauch man eine 648-Megapixel-Aufnahme der Himmelskugel?
(Bild: Axel Mellinger)
AM: Eine Anwendung war das Planetarium. […] Ich sehe aber auch ein paar wissenschaftliche Anwendungen. Beispielsweise untersucht ein Team vom US-amerikanischen National Park Service die Himmelshelligkeit. Sie wollen den Einfluss des künstlichen Streulichts über die Zeit dokumentieren. Sie haben das Problem, dass die Milchstraße für deren Projekt eine unerwünschte Lichtquelle ist. Mit einem photometrisch kalibrierten Panorama kann man den Einfluss der Milchstraße herausrechnen.
RN: Für das Panorama mussten Sie einen hohen Aufwand treiben, viel herumreisen und Zeit in die Nachbearbeitung investieren. Dabei ist die Astronomie gar nicht Ihr Fachgebiet als Physiker. Wie kamen Sie auf die Idee zu diesem Projekt?
AM: Es ist die Begeisterung und Faszination, an einem absolut dunklen Ort wie in der südafrikanischen Karoo den nächtlichen Sternhimmel zu betrachten. Daneben fasziniert mich die technische Herausforderung eines solchen Projektes, wie das Zusammensetzen von Weitwinkelaufnahmen. Ich habe dabei durchaus eine Nische gefunden: Ich wollte nicht das zehntausendste Bild vom Orionnebel anfertigen, sondern etwas machen, was nicht so viele andere tun.
RN: Vielen Dank für das Gespräch!
Die vollständige Version dieses Gesprächs können Sie in unserem Podcast InSound #019 nachhören.
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