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Meteoritenortungskamera Sternwarte Gahberg

Unser wissenschaftlicher Beitrag

- Meteor Kamera, Hits: 3565 © image-owner
#3958 Meteor Kamera
Nahe der Sternwarte Gahberg befindet sich auf dem höchsten Punkt in der Umgebung ein seltsam aussehendes Objekt. Das ist die Meteoritenortungskamera der Sternwarte Gahberg. Sie wurde 1990 errichtet und seitdem werden regelmäßige nächtliche Aufnahmen zur Überwachung des Himmels (wie zum Beispiel helle Feuerkugeln) durchgeführt.

Die Meteoritenortungskamera ist der wissenschaftliche Beitrag der Sternwarte Gahberg  zur Erforschung der Meteorite. Hier arbeiten wir mit den „Profis“ zusammen. Die aufgenommenen Meteore waren schon mehrmals von großem Nutzen bei der Auswertung von besonderen Meteor- bzw. Meteoritenfällen.

Schon seit mehreren Jahrzehnten betreiben Wissenschaftler in Tschechien und in Deutschland so genannte "All-Sky-Cameras". Diese Spezialkameras fotografieren jede Nacht den gesamten Himmel, und auf diesen Aufnahmen sind dann  besonders helle Erscheinungen abgebildet. Bei hellen Meteor Erscheinungen kann auch Meteoritenmaterial zur Erde gelangen. Ein solcher Stein aus dem Weltraum ist für die Wissenschaft von großem Wert.

Im Einzelnen besteht die Meteoritenortungskamera aus einem Dreibein, das in einer Höhe von ca. 2,2 m eine Plattform mit dem konvexen Parabolspiegel mit einem Durchmesser von 36 cm und 7 cm Scheitelhöhe trägt. Unter dem Spiegel befindet sich eine Heizung, die dafür sorgt, dass der Spiegel während der Aufnahme trocken bleibt und nicht etwa Tau die Aufnahme unbrauchbar macht, bzw. dass vorhandener Schnee bzw. Eis abtaut. Ca. 1 Meter über diesem Spiegel befindet sich das eigentliche Kameragehäuse mit der Spiegelreflexkamera mit Motorwinder, gut gesichert in einem Panzergehäuse. Verwendet wird ein 50mm Normalobjektiv. Die Kamera fotografiert senkrecht nach unten auf den mit Rhodium bedampften Spiegel und bei Verwendung von Blende 4 am Objektiv ergibt sich ein Öffnungsverhältnis von 1:8 und eine effektive Brennweite von 5,7 mm. Der gesamte Himmel und auch große Teile des Horizontes werden dadurch abgebildet.

Meteor Kamera in der AbenddämmerungAn die Standorte sind natürlich einige Anforderungen gestellt, so muss eine Stromversorgung, eine möglichst gute "Rundumsicht" und wenig Streulicht vorhanden sein. Es muss aber auch ein Betreuer für die Stationen zur Verfügung stehen, denn bei den üblichen Geräten muss täglich die Kamera gewartet werden, d.h. der Film muss weitertransportiert werden und die Zeitschaltuhr, die Beginn und Ende der Aufnahme steuert, muss neu eingestellt werden.

Wir haben auf eigene Kosten das gelieferte Gerät der Sternwarte Gahberg so umgebaut, dass keine tägliche Betreuung mehr notwendig ist. Alfred Mayr aus Seewalchen hat die Elektronik für diese Kamera Automatisation entwickelt. Das tägliche Aufziehen des Filmes erledigt ein Motorwinder und eine digitale Schaltuhr ermöglicht eine wöchentliche Programmierung der Meteoritenortungskamera. Damit sind auch mehrere Aufnahmen pro Nacht möglich geworden. Leuchtdioden sind von der Sternwarte aus zu sehen und informieren über den ordnungsgemäßen Betrieb der Station. Nur noch das monatliche auswechseln des Films muss vom Betreuer vorgenommen werden.

Spur eines MeteorsDie Aufnahmen sind durch die drei Stützen des Kameragehäuses und durch den Kamerakasten, der das Zenit abdeckt leicht abgedeckt. Aber mehr als 90 % des sichtbaren Himmels sind abgebildet. Vor dem Objektiv der Kamera rotiert noch ein so genannter "Shutter" (rotierende Sektorblende), der 12,5mal in der Sekunde die Aufnahme unterbricht. Wenn helle Meteore abgebildet werden, so sind diese Spuren unterbrochen, woraus die Geschwindigkeit abgeleitet werden kann. Ohne diese Unterbrechungen wären auch die Berechnungen kaum sinnvoll. Die Kamera wird elektromagnetisch durch eine Magnetspule, die den ganz normalen Drahtauslöser betätigt ausgelöst. Die Zeitschaltuhr, die in der Sternwarte untergebracht ist, schaltet den Strom zur Kamera ein bzw. aus.

Im einzelnen schaltet die batteriegepufferte Zeitschaltuhr bei Erreichen des gespeicherten Einschaltzeitpunktes (normalerweise 90 Minuten nach Sonnenuntergang) den Strom ein. Der "Shutter" (rotierende Sektorblende) die über einen Synchronmotor betrieben wird, beginnt sich zu drehen, das Netzgerät versorgt die Spiegelreflexkamera mit Strom und nach 5 Sekunden schaltet ein Zeitrelais die Magnetspule ein, die nun den Drahtauslöser betätigt und somit die Kamera auslöst. Gleichzeitig wird jedoch auch die Heizung unter dem Parabolspiegel aktiv. Die Kamera läuft nun auf Dauerbelichtung solange, bis wiederum die Zeitschaltuhr den Ausschaltzeitpunkt (90 Minuten vor Sonnenaufgang) erreicht hat und den Strom zur Kamera unterbricht. Die Magnetspule, die nun ziemlich warm geworden ist und  den Innenraum des Kameragehäuses geheizt hat, lässt nun den Drahtauslöser los, der den Verschluss der Kamera beendet. Der Motorwinder transportiert den Film weiter. Nun ist das Gerät in Ruhephase - bereit für die nächste Aufnahme.

Karte des europäischen Feuerkugelnetzes

Nach dem Abbau der beiden Meteoritenortungskameras in Niederösterreich ist die Kamera am Gahberg die einzige österreichische Überwachungskameras für Meteorite. Wir erhielten die beiden abgebauten Kameras von der Universitätssternwarte Wien im Jahre 2001 geschenkt. Eine davon soll in näherer Zukunft ca. 30 km vom Gahberg entfernt zum Einsatz kommen und soll die Ergebnisse der Meteoritenortungskamera am Gahberg ergänzen. Die andere Station soll in Teneriffa auf der Sternwarte von Hermann Koberger installiert werden.

Normalerweise wird pro Nacht eine Aufnahme auf Farbdiafilm gemacht. Es ist aber durchaus möglich, mehrere Aufnahmen pro Nacht über die Zeitschaltuhr zu speichern. Normalerweise wird das störende Mondlicht um die Vollmondzeit durch Änderung der Schaltzeiten vermieden. Nur die hellsten Meteorfälle werden von der Kamera aufgezeichnet. Durchschnittlich  10mal im Jahr bietet sich die Möglichkeit einen hellen Meteor zu fotografieren.

Wenn eine Feuerkugel von mehreren Stationen fotografiert wird, ist es möglich den Aufschlagsort des "Weltraumgesteines" zu berechnen und man kann eine Suchmannschaft ins betreffende Gebiet entsenden. Obwohl das Fallgebiet auf einige Quadratkilometer begrenzt werden kann, ist es trotzdem noch sehr schwierig den Stein dann auch wirklich zu finden, aber man war bisher in Tschechien und besonders in den USA, und zuletzt auch im österreich-deutschen Grenzgebiet erfolgreich. Aufgrund der Berechnungen kann auch die Bahn des Meteors vor seinem Zusammenstoß mit der Erde im Weltraum berechnet werden. Auch die Anfangsmasse sowie die Restmasse die als Meteorit zu finden sein müsste kann aus den Aufnahmen berechnet werden.

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#3959 Feuerkugel
Augenzeugen sind wichtig

Leider ist es uns (noch) nicht möglich den genauen Zeitpunkt einer Feuerkugel festzuhalten. Dabei ist gerade dieser Wert für die Berechnungen sehr wichtig. Wir ersuchen daher immer um Augenzeugenberichte, wenn es helle Feuerkugeln gibt. Einerseits haben wir dann die Möglichkeit den Film sofort zu wechseln und können sofort eine Meldung weitergeben.

Kopie eines Feuerkugel Sichtungsberichtes mit Skizze

Weitere Einsatzmöglichkeiten:

Neben normalen Meteorfällen hat die Kamera auch mehrfach Polarlichter und Blitze aufgezeichnet. Ein interessantes zusätzliches Einsatzgebiet.

Blitzaufnahmen mit der Meteor-KameraGewitter und Blitze mit der Meteor-Kamera

Polarlichtaufnahmen sind insbesondere durch die Verwendung von Farbfilmen statt der üblichen SW-Filmen erst möglich geworden. Bei der totalen Sonnenfinsternis wurde die Kamera umprogrammiert und machte alle 2 Sekunden automatisch eine Aufnahme.

Solar System Sonnenfinsternis, Hits: 7788 © image-owner
#51 Totale Sonnenfinsternis 11. Aug. 1999 mit der Meteoritenortungskamera Gahberg aufgenommen

Aus den 36 Aufnahmen konnte dann ein Film zusammengesetzt werden, der den gesamten Himmelsanblick während der Sonnenfinsternis zeigt. Diese Animation findet man auf der Seite http://www.astronomie.at/galerie.asp?imgnr=189.

 

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