1 Die erste Nacht unter dem Sternenhimmel

17

1.1 Bereiten Sie sich vor

18

1.1.1 Wie weit muss ich fahren?

18

1.1.2 Höhe und Wetterbedingungen

19

1.1.3 Die richtige Standortwahl

19

1.1.4 Der Mond – Freund und Feind der Astronomen

20

1.1.5 Tipps für eine angenehme Nacht unter den Sternen

21

1.2 Finden Sie sich am Sternenhimmel zurecht

22

1.3 Jede Jahreszeit bietet einen anderen Sternenhimmel

25

1.3.1 Die Sternbilder des Frühjahrs

26

1.3.2 Der Sternenhimmel im Sommer

28

1.3.3 Die Herbststernbilder

31

1.3.4 Der Wintersternhimmel

34

1.4 Wann sieht man die Milchstraße am besten?

38

2 Welche Ausrüstung benötigt man zum Sterne schauen?

43

2.1 Fernglas oder Teleskop?

44

2.2 Teleskoptypen: Refraktoren und Reflektoren

47

2.2.1 Der Reflektor – das Spiegelteleskop

49

2.2.2 Justage von Spiegelteleskopen

51

2.3 Okulare

53

2.4 Teleskopmontierungen

57

2.4.1 Azimutale Montierung

57

2.4.2 Äquatoriale Montierung

58

2.4.3 Motorisierte Montierungen und GoTo-Steuerung

59

2.5 Welches Zubehör wird noch benötigt?

60

2.6 Ein paar Hilfestellungen zum Kauf eines Teleskops

62

3 Lichtverschmutzung: ein wichtiges Thema für Astronomen

65

3.1 Die Bortle-Skala

69

3.2 Die Magnituden-Skala

71

3.3 Das Sky Quality Meter

71

3.4 Die App »Dark Sky Meter«

73

3.5 Der Bau eines eigenen Messgerätes – das Simple SQM

76

3.5.1 Vorbereitungen

77

3.5.2 Das Gehäuse

78

3.5.3 Die Schaltung

81

3.5.4 Der Zusammenbau

81

3.5.5 Der Sketch: Programmcode für Arduinos

83

3.5.6 Benutzung des Simple SQM

85

3.5.7 Werden Sie Bürgerwissenschaftler bei globeatnight.org

86

4 Lernen Sie den Sternenhimmel kennen mit Stellarium

91

4.1 Lernen Sie den Umgang mit Sternkarten – Die Planetariumssoftware Stellarium

91

4.1.1 Download und Installation

92

4.1.2 Erste Schritte mit Stellarium

93

4.1.3 Hauptwerkzeugleiste

94

4.1.4 Das Dialogfenster

96

4.2 Was sind eigentlich Sternbilder? Sternbildnamen und ihre Grenzen

101

4.3 Warum leuchten die Sterne unterschiedlich hell?

103

4.4 Nicht alle Sterne sind Fixsterne

109

4.5 Das Koordinatensystem des Himmels

114

4.5.1 Ekliptik

114

4.5.2 Das äquatoriale Koordinatensystem

118

4.5.3 Das azimutale Koordinatensystem

120

5 Die zweite Nacht unter dem Sternenhimmel

123

5.1 Lernen Sie, gezielt Objekte am Himmel zu finden

125

5.2 Hilfe, ich habe ein UFO gesehen! Was da noch so rumfliegt

128

5.2.1 Flugzeuge

130

5.2.2 Künstliche Erdsatelliten

130

5.2.3 Meteore und Feuerkugeln

132

5.2.4 Polarlichter, Halos und andere atmosphärische Ereignisse

134

5.2.5 Zodiakallicht, Lichtbrücke, Gegenschein

136

5.2.6 Leuchtende Nachtwolken

137

5.2.7 Kometen

138

5.3 Objekte des tiefen Kosmos – ein Deep-Sky-Objekt für jede Jahreszeit

141

5.3.1 Frühjahr: Messier 101 – eine Spiralgalaxie im Großen Bären

142

5.3.2 Sommer: Der Kugelsternhaufen Messier 13

143

5.3.3 Herbst: Messier 31 – Andromedagalaxie

145

5.3.4 Winter: Der Große Orionnebel Messier 42

146

6 Eine Überwachungskamera für den ganzen Himmel: die All-Sky-Kamera

149

6.1 Was ist eine All-Sky Kamera?

150

6.2 Teileliste

152

6.3 Installation der Software und Zusammenbau der elektronischen Komponenten

154

6.3.1 Vorbereitung des Raspberry Pi

157

6.3.2 Installation des Betriebssystems und der Software

160

6.3.3 Einstellungen und Funktionsweise von Allsky

164

6.4 Zusammenbau des Gehäuses

168

6.5 Aufstellung und Benutzung

172

6.6 Die Auswertung mit der Software

173

6.7 Meteore und andere Erscheinungen melden

173

7 Der Mond – unser Erdtrabant im Fokus

177

7.1 Der Mond im Teleskop

179

7.2 Auf Erkundungstour – Sightseeing auf dem Mond

182

7.2.1 Krater Plato und Mare Imbrium

183

7.2.2 Montes Caucasus und Montes Apenninus

184

7.2.3 Mare Tranquillitatis – Meer der Ruhe

185

7.2.4 Krater Tycho – das vernarbte Gesicht des Mondes

185

7.2.5 Ende unserer Tour – die Krater Kopernikus und Kepler

186

7.3 Wussten Sie eigentlich …? – Fakten über den Mond

187

7.3.1 Fakt 1 – der Mond verursacht Ebbe und Flut

188

7.3.2 Fakt 2 – der Mond zeigt uns immer die gleiche Seite!

189

7.3.3 Fakt 3: Die Rückseite des Mondes unterscheidet sich deutlich von der Vorderseite

190

7.3.4 Fakt 4 – der Erdmond ist aus der Erde entstanden

191

7.3.5 Fakt 5 – es gibt Wasser auf dem Mond

192

7.4 Berechnen Sie die Mondphasen in Python

193

7.5 Finsternisse des Mondes und der Sonne

199

7.6 Fotografieren Sie den Mond mit ihrem Smartphone

203

8 Spektroskopie – zerlegen Sie das Licht der Sonne

207

8.1 Die Sonne ist ein ganz normaler Stern! Ein paar Fakten

209

8.2 Die Sonne im Teleskop

215

8.3 Auf den Spuren Isaac Newtons: das weiße Licht der Sonne in Spektralfarben zerlegt

217

8.4 Projekt: Der Bau eines Spektrometers

221

8.4.1 Teileliste

222

8.4.2 Der Bau des Spektrometers

223

8.4.3 Die Theremino-Spektrometer-Software

226

8.4.4 Kalibrierung des Spektrometers

229

8.4.5 Experimente mit dem DIY-Spektrometer

232

8.5 Die Enden des Farbspektrums: Infrarot- und UV-Strahlung

236

8.6 Das erweiterte elektromagnetische Spektrum und dessen Bedeutung in der Astronomie

239

9 Ein Besuch bei den Nachbarn: die Planeten unseres Sonnensystems

243

9.1 Die Planeten auf einen Blick

244

9.1.1 Merkur

244

9.1.2 Venus

246

9.1.3 Erde

248

9.1.4 Mars

249

9.1.5 Jupiter

251

9.1.6 Saturn

253

9.1.7 Uranus

255

9.1.8 Neptun

257

9.2 Der arme Pluto, wurde zum Zwerg degradiert

259

9.3 Asteroiden und Meteoriten

261

9.4 Die Planeten im Teleskop

263

9.4.1 Merkur im Teleskop

263

9.4.2 Venus im Teleskop

265

9.4.3 Der Mars im Teleskop

266

9.4.4 Jupiter im Teleskop

267

9.4.5 Saturn im Teleskop

268

9.4.6 Uranus und Neptun im Teleskop

269

10 Detailaufnahmen des Mondes und der Planeten

271

10.1 Astrokameras speziell für die Astrofotografie

273

10.2 Ein paar Kenngrößen: Auflösung, Bittiefe und Ausleserauschen

275

10.2.1 Auflösung

275

10.2.2 Bit-Tiefe

276

10.2.3 Quanteneffizienz (QE)

277

10.2.4 Ausleserauschen

277

10.3 Geeignete Kameras für die Mond-, Sonnen- und Planetenfotografie

278

10.4 Bereiten Sie Teleskop und Kamera für die Bildaufnahme vor

278

10.5 Eine Lucky-Imaging-Aufnahme anfertigen

282

10.5.1 Geeignete Software zur Aufnahme von Planeten und des Mondes

282

10.5.2 Nachbearbeitung in der Software

291

10.6 Steigende Anforderungen in der Planetenfotografie

304

11 Unendliche Weiten: Entdecken Sie den tiefen Himmel

305

11.1 Die Objekte des Deep Sky

307

11.1.1 Offene Sternhaufen und Kugelsternhaufen

307

11.1.2 Galaktische Nebel

310

11.1.3 Planetarische Nebel und Supernova-Überreste

312

11.1.4 Dunkelnebel und Reflexionsnebel

315

11.1.5 Galaxien

317

11.2 Deep-Sky-Objekte durch Starhopping auffinden

319

11.3 Deep-Sky-Objekte mit elektronischer Unterstützung auffinden

326

12 Der Startracker – so gelingen Ihnen beeindruckende Fotos des Nachthimmels

333

12.1 Was ist ein Startracker?

335

12.2 Der Bau einer Barndoor-Montierung

337

12.2.1 Diese Teile benötigen Sie

339

12.2.2 Der Bau der Barndoor-Montierung

340

12.2.3 Die Steuerung des Schrittmotors – Hardware und Code

355

12.2.4 Diese Teile benötigen Sie zum Bau einer Schrittmotorsteuerung

355

12.2.5 Der Code zur Steuerung des Schrittmotors

361

12.2.6 Verbesserungen und bekannte Probleme mit der Barndoor

368

12.3 Astrofotografie mit der Barndoor-Montierung (oder einem Startracker)

369

12.3.1 Die richtige Kamera und geeignete Objektive

370

12.3.2 Vollformat oder APS-C?

372

12.3.3 Die Aufnahme der Bilder

374

12.4 Astrofotos bearbeiten mit »Siril«

378

12.4.1 Download und Installation

379

12.4.2 Arbeitsverzeichnis einrichten

379

12.4.3 Skripte anwenden

380

12.4.4 Das gestackte Bild anzeigen

382

12.4.5 Gradienten entfernen

384

12.4.6 Farben korrigieren

387

12.4.7 Abschließende Bildbearbeitung

390

13 Elektronisch assistierte Astronomie (EAA) und Smart-Teleskope: Werden Sie zum Profi!

397

13.1 Wie funktioniert EAA im Detail?

399

13.1.1 Das Teleskop

399

13.1.2 Die Montierung

400

13.1.3 Kameras für die EAA

402

13.1.4 Software für die EAA

403

13.2 Was ist ein Smart-Teleskop?

405

13.2.1 Worin unterscheiden sich die einzelnen Modelle?

406

13.2.2 Was kann ich realistischerweise von einem Smart-Teleskop erwarten?

411

13.3 Deep-Sky-Objekte mit dem Smart-Teleskop aufnehmen

413

14 Wohin geht die Reise? Vom Anfänger zum fortgeschrittenen Amateurastronomen

419

14.1 Der Öffnungswahn – je größer, desto besser!?

420

14.2 Deep-Sky-Astrofotografie wie die Profis

423

14.3 Professionelle Hard- und Software

425

14.4 Der Amateurastronom – Schnittstelle zwischen Forschung und Hobby

426

14.5 Abschließende Gedanken

428