Mit welchem der beiden Verfahren sollte der Anfänger in die Sonnenbeobachtung einsteigen? Die Antwort muss sich der Beobachter natürlich selber geben.
Das Zeichnen ist ein sehr einfacher und preisgünstiger Einstieg in die Sonnenbeobachtung. Sie erfordert allerdings einen Sonnenprojektionsschirm. Und da solche Projektionsschirme von Teleskopherstellern nicht mehr angeboten werden, erfordert es etwas bastlerisches Geschick im Selbstbau des Beobachters.
Die fotografische Beobachtung ist – sieht man von Übersichtsaufnahmen der ganzen Sonne im Weißlicht ab – deutlich aufwändiger und somit teuer – es sei den man verfügt bereits über entsprechendes Equipment.
Man braucht für die Beobachtung nur einen Projektionsschirm (den kann man selber bauen), eine Zeichenschablone, einen nicht zu harten oder weichen Bleistift (etwa 2B), einen Anspitzer und einen Radiergummi. Will man später die heliographischen Koordinaten von Sonnenflecken messen, braucht man noch einen Satz Gradnetzschablonen Dies ist die komplette Ausrüstung. Zudem lernt der angehende Sonnenbeobachter alle hier beschriebenen Details kennen und kann sich so langsam in die Sonnenbeobachtung einarbeiten. Mit einfachen Zeichnungen können schon diverse Auswertungen erarbeitet werden, wie z. B. die Relativzahlbestimmung (Flecken und Fackeln), Positionsbestimmung (und damit Schmetterlingsdiagramm, Eigenbewegung von Sonnenflecken etc.).
Das Prinzip der Sonnenprojektion. Für regelmäßige Beobachtungen sollte das Teleskop wenigstens in Rektaszension eine Nachführung haben und die Montierung einigermaßen justiert aufgestellt sein.
Quelle: Sky + Telescope, © 2001
Die Zeichenmethode hat natürlich auch Nachteile: der gravierendste ist die Subjektivität des Beobachters. Sie werden es selbst bei ihren ersten Zeichnungen merken. Es ist nicht möglich, alle Einzelheiten zu zeichnen, die auf dem Sonnenprojektionsschirm sichtbar werden, “man muss sozusagen mitteln” – und das bei allen fortlaufenden Beobachtungen möglichst gleichmässig.
Die Vorteile der Fotografie sind: die Objektivität der Beobachtung ohne persönliche Fehler. Bei guten Beobachtungsbedingungen und grösseren Teleskopen erreicht man eine höhere Detailausbeute und eine höhere Genauigkeit bei Positionsbestimmungen ( nur interessant bei Eigenbewegungsuntersuchungen oder der genauen Bestimmung des Rotationsgesetzes).
Die Nachteile sind: es wird eine relativ teure Kameraausrüstung inklusive einigem Zubehör benötigt, und man muss die Dunkelkammertechnik beherrschen. Es ist sinnlos, die belichteten Filme in ein Großlabor zu bringen und gute Ergebnisse zu erwarten. Die Sonnenfotografie ist ein Spezialgebiet mit entsprechend ausgesuchtem Filmmaterial und Filmentwicklungen, auf die die kommerziellen “Urlaubslabore” nicht eingerichtet sind.
Beide Verfahren – sowohl das Zeichnen als auch die Fotografie – liefern jedoch wertvolles Beobachtungsmaterial, auch für spätere Auswertungen, sofern es sorgfältig archiviert wurde.
Die Sonnenzeichnung
Wie geht man vor? Eine Auflistung der Arbeitsschritte soll dies verdeutlichen.
- Den Projektionsschirm am Fernrohr befestigen und das Teleskop auf die Sonne richten. Dazu den Schatten des Instrumentes auf dem Boden benutzen (niemals direkt schauen oder den Sucher benutzen).
- Die Zeichenschablone auf den Schirm legen, eventuell das Fernrohr nachjustieren und die Sonne in die Mitte der Schablone bringen.
- Wenn nötig, den Abstand zwischen Okular und Schirm so verändern, dass das projizierte Sonnenbild genau in den Schablonenkreis passt (bei scharf fokussiertem Sonnenbild).
- Zeichenschablone in O – W – Richtung justieren. Dazu geht man folgendermaßen vor: Deklinationsachse des Instrumentes festklemmen. Die Schablone so drehen, dass sich ein Sonnenfleck, durch Hin – Herschwenken des Fernrohres in der Stundenachse, auf der O – W – Verbindungslinie der Zeichenschablone entlang bewegt. Ist der Fleck sehr gross oder kompliziert aufgebaut, so sollte man die Ober – oder Unterkante des Fleckes benutzen (zur Orientierung des Sonnenbildes siehe Bild am Ende der Seite).
- Jetzt kann man vorsichtig beginnen, die äusseren Formen von Umbren und Penumbren auf der Schablone mit dem Bleistift nachzuzeichnen. Ist man sich bei kleinen Flecken nicht sicher, ob es Sonnenflecken oder nur Schmutzpartikel im Okular sind, so genügt ein leichtes Anstossen des Fernrohres, so dass das projizierte Sonnenbild zittert. Sonnenflecken zittern mit, während Schmutzpartikel sich nicht bewegen.
- Zum Schluss werden noch die Fackelgruppen und evtl. die Einzelfackeln eingezeichnet.
- Hat man alle Details eingezeichnet, sollten sofort, noch während der Beobachtung, die Gruppen klassifiziert und die Einzelflecken gezählt und auf der Zeichnung neben den Flecken notiert werden ( z.B. H/3, E/26, F/32 und D/15 – siehe dazu Abbildung 11).
- Zum Schluss wird notiert: Der Zustand der Luftgüte (R,S,Q) während der Beobachtung und sämtliche anderen Angaben zur Beobachtung. Später eintragen kann man: Die Nummer der Sonnenrotation, P, B_0 und L_0 (alle Werte aus dem astronomischen Jahrbuch, z. B. dem Ahnert).
Prinzipiell ist die Sonnenfleckenzeichnung und somit die Beobachtung abgeschlossen. Sind auf der Sonne sehr grosse oder besonders interessante Flecken sichtbar, kann man noch mit einem kurzbrennweitigeren Okular (also bei höherer Vergrößerung) eine Detailzeichnung, z.B. zum Eintragen von Lichtbrücken oder ähnlichen Details, anfertigen. Die anderen Eintragungen in die untere Leiste der Schablone kann man später vornehmen. Man sollte sich aber angewöhnen, es bald nachzuholen; am besten gleich nach der Beobachtung am Schreibtisch (man verliert sonst leicht den Überblick). Eine solche Zeichnung sollte nach Möglichkeit (nach einiger Übung) nicht länger als 10 Minuten dauern, da sich in einem solchen Zeitraum die Luftgüte schon merklich ändern kann und damit die Beobachtung nicht mehr einheitlich ist.
Das Bild zeigt ein Beispiel für eine Sonnenfleckenzeichnung in Projektionstechnik.
© 2001, W. Paech
Eine leere Schablone kann man sich hier herunterladen. Sie kann dann skaliert in 11 oder 15 Zentimeter Durchmesser ausgedruckt werden.
Man kann sich aber auch gedruckte Exemplare von der Materialzentrale der VdS bestellen.
Abzuraten sind von Zeichnungen, die in direkter Beobachtung mit einem Objektiv- oder Okularfilter angefertigt werden. Die wenigsten Beobachter dürften in der Lage sein – auch nur annähernd – die Positionen und die Proportionen der Flecken und Gruppen zueinander massstäblich aufzuzeichnen. Eine Ausnahme bilden hochaufgelöste Detailzeichnungen von einzelnen Flecken.
Die Orientierung des Sonnenbildes während der Beobachtung, © 2001, W. Paech