5 Astronomie-Projekte die man mit der Sonne machen kann (Teil 2: Sonnenbahnen aufzeichnen)

Gestern hatte ich mit der Serie 5 Astronomie-Projekte die man mit der Sonne machen kann gestartet. Eigentlich sollte es ein einziger Artikel werden, aber nachdem ich das erste Projekt fertig beschrieben hatte, habe ich gesehen wie umfangreich es wird.

Also habe ich mein Projekt um die 5-Projekte zu beschreiben einfach in 5 Artikel unterteilt. Heute möchte ich Euch einen weiteren Projektvorschlag machen. Ich möchte Euch heute die Sonnenbahn näher bringen.

Warum es spannend ist sich mit der Sonnenbahn zu beschäftigen? Na weil sich diese ändert und das machen wir sichtbar.

Da wir uns mit unserem schönen Planeten der Erde um die Sonne bewegen und das 1mal in einem Jahr und wir auch noch Schräg im Raum liegen, ändert sich die scheinbare Bahn der Sonne über den Himmel.

Jeder von Euch weiß das. Warum? Na weil jeder weiß, dass im Sommer die Sonne länger am Himmel steht und im Winter kürzer. Auch der Sonnenstand, also die Höhe über den Horizont ist im Sommer größer als im Winter. Daher weiß man es ändert sich etwas.

Aber was ändert sich? Bevor wir dieser Frage nachgehen und ich Euch praktische Tipps gebe diese Änderungen auch aufzuzeichnen, kommt hier der Hinweis zur Sonnenbeobachtung. Bitte nehmt das ernst.



!!!ACHTUNG!!!

Auch ich muss nochmal und mit Nachdruck darauf Hinweisen, dass man niemals, und ich sage NIEMALS, auch nicht manchmal oder einmal, sondern niemals mit dem Teleskop ohne Sonnenfilter in die Sonne schaut. Auch nicht mit dem Fernglas. Es können massive Augenschäden entstehen und bis zur völligen Erblindung führen. Also NIEMALS mit dem Teleskop in die Sonne schauen ohne ausreichender Vorbereitung und entsprechenden Filtern. Ihr wollt doch schließlich das Hobby der visuellen Astronomie betreiben oder nicht?


Nun aber zur Sonnenbeobachtung und wie man die Bahn der Sonne am Himmel aufzeichnen kann.

GIF Animation des SonnenstandesIch habe mal mit Hilfe von Stellarium eine kleine GIF-Animation der Sonne zur Mittagszeit erstellt. Dort sieht man über alle 12 Monate hinweg die Sonnenstände.

Das veranschaulicht recht deutlich, dass sich die Bahn der Sonne über der Zeit ändert.

Nun will man das aber vielleicht aufnehmen. Dazu möchte ich hier einige Anregungen geben.

Man kann die scheinbare Sonnenbahn am Himmel über mehrere Wege aufnehmen. Ein Weg ist relativ einfach und sollte mit jeder guten Kamera funktionieren. Ein anderer ist vom Experimentieraufwand sehr schön.

Weg 1: Zeitraffer

Was natürlich immer als Weg geht ist die Zeitrafferaufnahme. Hier stellt Ihr die Kamera z.B. eine Canon 600D DSLR-Kamera an einen festen Standort auf und lasst alle 30 oder 60 Minuten ein Foto machen.

Das müsst Ihr natürlich dann über Tage hinweg machen, damit auch die scheinbaren Bahnen hervor kommen.

Ich habe das mal exemplarisch an der Sonne in Stellarium getan. Je nach Einstellungen der Kamera bekommt Ihr dann ein solches Ergebnis:

Sonnenpfad über den Himmel

Hier sieht man dann einmal ein Bild bei dem der Sonnenpfad über den Himmel dargestellt ist. Leider gibt es in Stellarium einen Linseneffekt. Daher ist der Horizont nach unten gebogen und die Sonnenbahn dadurch recht gerade.

Da würde sich natürlich bei einer echten Aufnahme verändern.

Problem:

Das einzige Problem was man nun hat, ist die Tatsache das man diese Sonnenbahn ja überlagern will. Man benötigt also Bahnen mehrerer Tag.

Und damit man das ganze dann auch zusammen basteln kann, darf man die Kamera nicht mehr bewegen.  Das ist also hier der große Nachteil an der ganzen Geschichte.

Man kann sich natürlich einige Sonnenreiche Tage heraussuchen und statt der Kamera nur das Stativ an der Stelle stehen lassen. Oder man baut sich eine Adapterplatte und setzt die Kamera immer wieder darauf. Das sollte dann auch gehen.

Hat man über das Jahr verteilt einige Aufnahmen der Bahnen zusammen, dann kann man hier tolle Bahnen über das Programm StarTrails erzeugen. Nun will aber nicht jeder auf seine Kamera verzichten. Das muss auch keiner tun.

Es gibt aber einen zweiten Weg und diesen möchte ich Euch nicht nur beschreiben, sondern auch selbst ausprobieren.

Gefunden habe ich diesen Weg in der letzten Interstellarum (Review hier im Blog).

Weg 2: Solarography mit einer Lochkamera

Der einfachere Weg der beiden hier beschriebenen ist die Aufnahme mit einer Lochkamera.

Dazu benötigt man nicht viel. Die folgenden Bestandteile reichen komplett aus um die Bilder aus dem unteren Video zu erstellen

  1. Eine Filmdose oder irgendeine Dose die rings herum dunkel abgeschlossen ist
  2. Alufolie (am besten ist die Teelichtfolie – diese ist etwas dicker)
  3. Eine feine Nähnadel
  4. PE-Papier (beschichtetes Fotopapier – am besten Schwarz-Weiß)
  5. Eine Astrolampe (Rotlicht)

Was nun kommt ist die Herstellung der Lochoptik.

Schritt 1: Man nehme die Alufolie und schneide ein kleines quadratisches Stück aus der Folie. Beim Teelicht eignet sich der Rand gut.

Schritt 2: Mit der Nähnadel sticht man nun ein kleines Loch in diese Folie. Dabei sollte das Loch ca. 0,1mm groß sein. Das ist nicht ganz so einfach hinzubekommen. Es ist sehr wichtig, dass das Loch gleichmäßig Rund ist. Auch der Grad auf der Rückseite der Folie muss entfernt werden. Dabei sollte das Schleifpapier fein sein und man übt keinen Druck beim entfernen aus.

Wer ein Mikroskop zu Hause hat, kann das Loch prüfen. Es darf nicht ausgefranst sein. Hier ist das Bild stark von der Lochgeometrie abhängig.

Schritt 3: Nun nimmt man sich die Filmdose und sticht oder bohrt seitlich ein Loch mit einem Durchmesser von ca. 6 mm. Darüber wird die Alufolie mit dem kleinen Loch geklebt.


TIPP: Damit die Lochkamera nicht verschwindet, sollte man die Alufolie möglichst abkleben. Vögel stehen auf glänzende Sachen und picken oft mit dem Schnabel daran rum.


Schritt 4: Wenn man kontrolliert hat, dass das Loch nicht zugeklebt wurde, kann man das Fotopapier zurechtschneiden. Das geschieht nun in einem dunkeln Raum, da man sonst das Papier belichtet.

Bei dem Schwarz-Weißen Fotopapier kann man seine Astrolampe verwenden. Dieses reagiert nicht auf rotes Licht. Man schneidet sich nun ein Stück der Größe 4x5cm zurecht und steckt es in die Lochkamera.

Nun ist man mit dem Bau der Kamera fertig. Befestigt die Kamera nun draußen oder im Garten (Achtung, vor Tieren schützen) und dann heißt es Warten.

Wer wirklich den Lauf der Sonne aufzeichnen will, braucht mind. 6 Monate Geduld. Da die Herstellung der Kameras aber sehr einfach ist und günstig ist, kann man auch mehrere Kameras herstellen und diese dann verteilen. So kann man Monat für Monat eine Kamera einsammeln und sieht schon Ergebnisse.

Schritt 5: Nach monatelanger Wartezeit will man natürlich auch endlich sein Ergebnis sehen. Aber Vorsicht. Das Papier ist auch nach Monaten Lichtempfindlich und wer die Dose unter hellem Licht öffnet, verschlechtert das Resultat.

Also immer vorsichtig beim Aufmachen und entnehmen. Wie nun eine solche Geschichte aussieht, könnt Ihr dem Video entnehmen. In der interstellarum wird empfohlen keine Fixierung zu verwenden. In dem Video wird eine verwendet. Hier muss man sicherlich einiges ausprobieren.

Hier habe ich Euch auch noch ein Video herausgesucht wo jemand beschreibt wie er die Lochkamera herstellt. Leider in Englisch, aber die Deutschen scheinen hier weniger Filmbereit zu sein.

Das war es dann mit meinem zweiten Teil. In ca. 6 Monaten werde ich die Ergebnisse meiner Lochkamera darstellen und hier natürlich beschreiben. Wer wird von Euch auch eine bauen?

Ausblick

Das war nun der zweite Projektvorschlag für die Beobachtung der Sonne. Damit solltet Ihr auf jeden Fall, neben der Fotografie, auch ein tolles Projekt für den Sommer haben. Eigentlich ist dieses Projekt wirklich Klasse geeignet für Schulen.

Schließlich kann man am Anfang des Schuljahres die Lochkameras bauen und am Ende des Schuljahres die Kameras einsammeln und auswerten. Falls eine Lehrerin oder ein Lehrer aus Berlin interesse hat, dann soll er sich doch bitte bei mir melden.

Ansonsten kommt dann demnächst der Teil 3 dieser kleinen Serie heraus. Dort wird es auch um die Sonnenbahn gehen. Was das sein wird, ist aber noch offen. Es ist aber auch definitiv ein Langzeitprojekt.

Zum den anderen Teilen im Projekt:

Bildquelle: Stellarium (Artikel im Blog) und StarTrails (Artikel im Blog)

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