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Bitte beachten Sie unbedingt, daß die Sonne niemals ohne die Verwendung geeigneter Filter betrachtet werden darf, auch nicht mit bloßem Auge, weil die von der Sonne ausgesendete UV- und Infrarot-Strahlung Ihr Auge schädigt. Dies gilt erst recht bei der Verwendung optischer Geräte, wozu auch schon ein Opernglas oder Fernglas zählt. Wer diesen Grundsatz nicht beachtet wird mit sofortiger, nicht umkehrbarer Erblindung bestraft. Gehen Sie bei der Sonnenbeobachtung daher äußerst umsichtig und sorgfältig vor und achten Sie unbedingt auch darauf, daß sich Mitbeobachter ebenso verhalten. Sonnenfilter, die man am Okular anbringt, sind brandgefährlich. Durch die Hitzeeinwirkung der Sonne können sie unversehens brechen und so das Auge des Beobachters der direkten Sonneneinwirkung aussetzen. Dies hat zwangsläufig eine sofortige und unumkehrbare Erblindung zur Folge.
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Sonnenbeobachtung im Weißlicht
Was ist das und was kann man bei der Beobachtung der Sonne sehen?
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Bei der Sonnenbeobachtung im Weißlicht betrachtet man das einfallende Sonnenlicht in allen Farben, die das menschliche Auge wahrnehmen kann. Konkret kann unser Auge alle Farbabstufungen vom kurzwelligen bläulichen Licht bis zum langwelligen rötlichen Licht wahrnehmen. Da die Sonne diese Farben gleichzeitig an unser Auge sendet, sehen wir im Ergebnis also eine Mischung all dieser Farben, die wir dann als weißes Licht wahrnehmen. Aus diesem Grund sprechen Astronomen von einer Weißlichtbeobachtung der Sonne. Dabei sieht der Sonnenbeobachter auf die Photosphäre der Sonne. Beim Blick durch das Okular springen dem Beobachter dunkle Flecken und der dunkle Rand der Sonne direkt ins Auge. Die Größe der Flecken reicht von sehr klein und einzeln auf der Sonnenoberfläche stehend bis sehr groß und in Gruppen auftretend. Es handelt sich dabei um Sonnenflecken. Etwas mehr Mühe bereitet die Wahrnehmung der hellen photosphärischen Fackelgebiete auf der sichtbaren Sonnenoberfläche. Sehr genau muß man hinsehen, wenn man auch die Granulation wahrnehmen möchte, was jedoch nur in größeren Teleskopen ab einer Öffnung von vier Zoll und damit einem Durchmesser von 100 mm gelingen kann.
Foto (c) NASA-SDO-AIA-HMI-EVE
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Detailinformationen zu den im Weißlicht erkennbaren Objekten
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Ausschnitte aus Fotos der NASA
(c) NASA / SDO / AIA / HMI / EVE
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1. Sonnenflecken, Sonnenfleckengruppen, Umbra, Penumbra und Lichtbrücken
Sonnenflecken sind die für Einsteiger am einfachsten zu beobachtenden Objekte. Sie haben eine deutlich geringere Temperatur als die restliche Sonnenoberfläche. Die Photosphäre der Sonne hat im Mittel eine Temperatur von etwa 5.000° Celsius bis 6.000° Celsius. Im Bereich der Sonnenflecken liegt die Temperatur in einem Bereich von etwa 2.500° Celsius bis etwa 5.000° Celsius. Daher erscheinen Sonnenflecken als schwärzliche Gebiete im mit einem Sonnenfilter ausgerüsteten Teleskop oder dem Sonnenfilter bestückten Fernglas und machen somit Temperaturdifferenzen auf der Sonnenoberfläche für das menschliche Auge sichtbar. Die zentralen, dunkleren Bereiche der Sonnenflecken, die man fachsprachlich Umbra nennt, stellen sich in den meisten Fällen scharf begrenzt dar. Sie liegt einige hundert Kilometer tiefer als die sie umgebende Photosphäre, bildet also eine Einsenkung. Diese Einsenkung erzeugt auch der Wilson-Effekt. Der zeigt sich in Form einer Veränderung im Aussehen der am Sonnenrand gelegenen Sonnenflecken. Der näher am Sonnenrand liegende Teil der Penumbra scheint breiter zu sein als der weiter vom Sonnenrand entfernte Teil. Das ist so, weil sich der Sonnenfleck ja in einer Einsenkung befindet. Dieses Phänomen wird Wilson-Effekt genannt, weil er erstmals 1769 vom schottischen Astronomen Alexander Wilson beobachtet wurde. Da die Umbra laufend ihre Gestalt verändert ist sie ein begehrtes Beobachtungsobjekt. Veränderungen kann man schon nach wenigen Stunden gut erkennen. Die Umbra wird, besonders bei größeren Sonnenflecken, häufig von einen hellen Hof, der Penumbra, eingerahmt. Das Aussehen der Penumbra ergibt sich aus den mehr oder weniger geneigten Hängen der durch den Sonnenfleck erzeugten und bereits erwähnten Einsenkung. Die Penumbra setzt sich zusammen aus hellen, gekörnten Strukturen auf einem etwas dunklerem Hintergrund. Diese Strukturen ordnen sich radial, also von einem Mittelpunkt strahlenförmig ausgehend, um den Sonnenfleck herum an. Dabei können sie die Umbra teilweise oder vollständig umschließen. Die Ränder der Penumbra können sich sowohl gleichmäßig als auch stark zerfasert darstellen. Die Fasern in der Penumbra kann man durch ihre verschiedenen Schattierungen gut unterscheiden. Sonnenflecken können einzeln auftreten, meistens erscheinen sie aber in Paaren oder größeren Gruppen. Ein durchschnittlich großer Sonnenfleck erreicht etwa die doppelte Größe der Erde. Sonnenfleckengruppen können sich maximal zusammensetzen aus bis zu hundert einzelner Sonnenflecken. Derartig große Gruppen erstrecken sich auf der Photosphäre der Sonnen über mehrere hunderttausend Kilometer und bleiben bis zu einem Zeitraum von zwei Monaten beobachtbar. Häufig haben Sonnenfleckengruppen zwei Zentren, weshalb man sie mit dem Fachbegriff Bipolare Gruppen bezeichnet. Die bipolaren Sonnenfleckengruppen haben sogenannte Nord/Süd Magnetfelder die hoch über die Chromosphäre bis in die Korona reichen können. Die Chromosphäre liegt über der Photosphäre, die Korona über der Chromosphäre. Wenn man Glück hat und bei sehr ruhiger Luft sowie starker Vergrößerung beobachtet, zeigen sich manchmal auch die nur gelegentlich in der Penumbra von einzelnen Sonnenflecken auftauchenden hellen Lichtbrücken sowie penumbrale Löcher und Einbuchtungen. Außerdem lassen sich alle Formen von der beginnenden Einschnürung bis zum mehrfach geteilten Sonnenfleck in der Umbra beobachten, wobei auch kleine Verästelungen der Lichtbrücken in der Umbra gut zu erkennen sind. Sonnenflecken entwickeln sich da, wo das gewaltige Magnetfeld der Sonne gestört ist, also genau dort, wo das die Sonnenphotosphäre durchziehende Magnetfeld einige tausendmal stärker ist als die durchschnittliche Magnetfeldstärke der Sonnenoberfläche. Die Sonnenflecken zeigen uns demgemäß magnetische Wirbelgebiete auf der Oberfläche der Photosphäre der Sonne an. Weil die Sonnenaktivität einem mittleren Zyklus von etwa elf Jahren unterliegt, gibt es Zeiten, in denen sich Sonnenflecken häufen und solche, in denen überhaupt keine Sonnenflecken zu sehen sind. Der Aktivitätszyklus der Sonne ist aber nicht starr. Schwankungen zwischen einem Zeitraum von acht bis vierzehn Jahren sind normal.
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Ausschnit aus Foto der NASA
(c) NASA / SDO / AIA / HMI / EVE
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2. Photosphärische Sonnenfackeln
Wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben stellen Sonnenflecken kühlere Gebiete auf der Sonnenoberfläche dar. Bei den photosphärischen Sonnenfackeln verhält es sich genau umgekehrt. Diese Gebiete auf der Sonne sind durchschnittlich etwa 1000° Celsius heißer als die sie umgebende Photosphäre. Dadurch erscheinen sie heller als die restliche Sonnenoberfläche. Photosphärische Fackeln treten im Regelfall zusammen mit Sonnenflecken auf und sie können die Gebiete der Sonnenflecken durchziehen. Dann sind sie auch von Einsteigern ziemlich leicht zu beobachten, sofern sie sich nicht zu nahe am westlichen oder östlichen Sonnenrand oder dem Sonnenmittelpunkt befinden. Die Größe der Sonnenfackeln sind sehr variabel und ihr Äußeres kann mehr oder weniger stark strukturiert sein. Sonnenfackeln auf der Photosphäre der Sonne weisen zumeist nur einen recht kleinen Helligkeitsunterschied zu ihrer Umgebung auf. Aus diesem Grund ist eine Beobachtung auch nur in einem konzentrischen Bereich rund um den Mittelpunkt der Sonne erfolgsversprechend. Diese Zone befindet sich ausgehend vom Sonnenmittelpunkt in einem Abstand von etwa 40° bis 80°. Sonnenfackeln die sich näher als 40° von der Sonnenmitte befinden werden von der dort sehr hellen Photosphäre im wahrsten Sinnen des Wortes überstrahlt. Sind die Sonnenfackeln näher als 20° vom Sonnenrand entfernt wird die Beobachtung durch die perspektivischen Gegebenheiten erschwert bis unmöglich. Photosphärische Sonnenfackeln können auch auf entstehende Sonnenflecken hinweisen, wenn sie ohne Sonnenflecken auftreten. In solchen Gebieten können sich nachfolgend Sonnenflecken entwickeln. Somit weisen allein stehende Fackeln die Stellen auf der Sonnenoberfläche hin, an denen der Beobachter neu entstehende Sonnenflecken erwarten darf.
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Ausschnit aus Foto der NASA
(c) NASA / SDO / AIA / HMI / EVE
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3. Granulation
Wenn man mit einem größeren Teleskop ab 4 Zoll, also mit einem Durchmesser von mindestens 100 mm, das mit einem qualitativ wirklich guten Sonnenfilter aus Glas oder Sonnenfolie bestückt ist, die Sonne im Weißlicht beobachtet, kann man auch die Granulation, also das Brodeln auf der Sonnenoberfläche, sehen. Das setzt allerdings voraus, daß die Sonne bei ruhiger Luft, also gutem Seeing, beobachtet wird. Seeing ist die astronomische Bezeichnung für kurzfristig auftretende Luftunruhe, die sich bei der Bildqualität während astronomischer Beobachtungen bemerkbar macht. Luftunruhe verursacht das Flimmern und Verschmieren der Sonnenansicht im Okular und behindert auch das Auflösungsvermögen des Teleskop, Bei guten Sichtbedingungen ist die Sonne scharf und ruhig im Okular des Beobachters abgebildet, bei schlechtem Seeing dagegen wirkt sie verwaschen und scheint zu flackern. Schlechtes Seeing verhindert das Erkennen der feinen Körnung der Sonnenoberfläche, die Granulation genannt wird. Nur wenn das Netzwerk der Granulation scharf begrenzt und ruhig im Okular erscheint kann man mit der Erkennen feiner Detaills rechnen. Die Granulation entsteht, weil die in der Photosphäre erwärmten Gasblasen mit einer Geschwindigkeit von etlichen Kilometern pro Sekunde an die Oberfläche der Photosphäre aufsteigen, sich dabei abkühlen und dann wieder in die Tiefe der Photosphäre absinken. Astronomen bezeichnen diesen Wärmetransport als Konvektion. Die auf diese Weise entstandenen Konvektionszellen haben einen Durchmesser von etwa 1000 km und sind äußerst kurzlebig, Diese Zellen sind im Zentrum etwa 500° Celsius wärmer als an ihrem Rand und haben deshalb in der Mitte eine größere Helligkeit als am Rand. Dadurch entsteht der Eindruck der brodelnden Sonnenoberfläche.
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Stark verkleinertes Foto der NASA
(c) NASA / SDO / AIA / HMI / EVE
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4. Randverdunkelung und scharf begrenzter Sonnenrand
Wer die Sonne mit Hilfe optischer Geräte unter Verwendung dafür geeigneten Sonnenfilter betrachtet, dem wird besonders bei niedriger Vergrößerung auffallen, daß die Sonne an ihrem Rand dunkler erscheint. Dieses optische Phänomen läßt sich relativ leicht erklären. Wenn man auf die Mitte der Sonnenscheibe sieht, trifft der Blick tiefere Bereiche in der Photosphäre als am Sonnenrand, an dem man auf höher gelegene Gasschichten trifft. Da die Photosphäre in tieferen Schichten heißer und damit heller ist als in den weiter oben gelegenen Gasschichten, erscheint der Sonnenrand immer dunkler als die Sonnenmitte. Somit erkennt man auch in diesem Zusammenhang Temperaturdifferenzen.
Die Oberflächenschicht der Sonne, die Photosphäre genannt wird, fungiert als Trennschicht zwischen den äußeren Sonnenschichten und den inneren. Von hier aus wird auch die Wärme- und Strahlungsenergie unserer Sonne in den Weltraum hinaus getragen. Da in der Photosphäre das für das menschliche Auge wahrnehmbare Licht erzeugt wird, kann man die Photosphäre von der Erde aus beobachten. Man kann aber nur auf die Photosphäre blicken, nicht aber durch sie hindurch sehen. Die Photosphäre ist relativ dünn. Ihre Dicke beträgt nur etwa dreihundert bis vierhundert Kilometer. Wegen der großen Entfernung der Erde zur Sonne, das sind etwa 150 Millionen Kilometer, scheint die Photosphäre für den Sonnenbeobachter scharf begrenzt zu sein.
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Ich biete Ihnen an dieser Stelle zwei Beobachtungsberichte der Sonne an, die ich mit meinem teilweise neu erworbenem, weiter unten beschriebenen Equipment durchgeführt habe: Beobachtungsbericht vom 28.02.2015 und vom 11.03.2015. Alle Beobachtungsberichte zur Sonnenbeobachtung finden Sie an dieser Stelle.
Die Beobachtung der Sonne im Weißlicht macht mir sehr viel Freude, immer wieder gibt es neue Eindrücke, kein Sonnenfleck ist wie ein anderer. Auch die Verfolgung der Sonnenflecken Regionen bei ihrem Weg über die Sonnenoberfläche ist äußerst interessant. Das bezieht sich sowohl auf die eigene Beobachtung als auch auf die von der NASA zur Verfügung gestellten Sonnenaufnahmen, die ich Ihnen auf meiner Seite Aktuelle Sonnenbilder zur Verfügung stelle.
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Beobachtungsbedingungen für die Sonnenbeobachtung
Empfehlungen für den Beobachtungsort und die Beobachtungszeit
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Welcher Standort eignet sich am besten für die Sonnenbeobachtung
Das Teleskop sollte sich in einer Umgebung mit gleicher Beschaffenheit befinden, in dem sich die Erwärmung und Abkühlung im gleichen Umfang vollziehen kann. Das ist bei bebauten Flächen, Asphaltflächen, Betonflächen oder Flächen die mit Kopfsteinpflaster und Natursteinpflaster versehen sind nicht der Fall. Solche Flächen können keinen Wärmespeicher bilden weil sie sich zu schnell aufheizen und die Wärme in Form von Flimmern oder Turbulenzen meist schnell wieder abgeben. Wesentlich besser geeignet ist eine große Rasenfläche auf der man sein Teleskop im Schatten eines Baumes aufstellen kann.
Zu welchen Zeiten ist die Sonnenbeobachtung erfolgsversprechend
Nach meinen Erfahrungen sind in den Morgenstunden die Beobachtungsbedingungen ideal, weil die Umgebung noch nicht aufgeheizt ist und das Seeing sich meist gut bis sehr gut darstellt. Zu dieser Zeit kann ich feine Details am besten erkennen.
Die schlechtesten Bedingungen liegen um die Mittagszeit herum, wenn die Sonne hoch am Himmel steht und die Umgebung schon recht aufgeheizt ist. Zu dieser Zeit kann man in der Regel nicht mit einem guten Seeing rechnen.
In den Abendstunden sind die Bedingungen dann wieder besser weil sich die Umgebung wieder langsam abkühlt und das Seeing in den Abenstunden auch mal gut sein kann. Feine Details kann ich um diese Zeit aber zumeist nicht beobachten.
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Welches Teleskop eignet sich für Sonnenbeobachtung im Weißlicht?
Refraktor, Reflektor oder eine Mischung aus den beiden Typen
Jedes in der Astronomie eingesetzte Teleskop hat auf dem einen oder anderen Gebiet der praktischen Astronomie seine Vor- aber auch bestimmte Nachteile. Auf meiner Seite Teleskope habe ich die diversen Teleskoptypen genau beschrieben. Ich kann mich hier also auf das für die Sonnenbeobachtung im Weißlicht wesentliche beschränken.
Refraktor: Sie weisen gemeinhin nur eine relativ kleine Fläche auf, die das Licht sammelt. Dies hat bei der Sonnenbeobachtung allerdings nur eine untergeordnete Bedeutung, die Sonne strahlt bekanntermaßen so viel Licht aus, daß diese Lichtfülle sowohl gedämpft als auch gefiltert werden muß. Dafür besitzen sie aber bei gleicher Öffnung eine wesentlich bessere Kontrastleistung als Reflektoren, weil sich keine abschattenden Elemente im Strahlengang des Fernrohrs finden und sich, anders als bei einem Newton, kein durch Lichtreflexion an den Spiegeln entstehendes Streulicht bilden kann. Streulicht ist allerdings immer Kontrast mindernd. Bei der Sonnenbeobachtung ist jedoch ein sehr guter Kontrast erforderlich, besonders bei der Beobachtung der Granulation und den notwendigen hohen Vergrößerungen. Zwei weitere Vorteile, die für den Einsatz eines Refraktors sprechen, möchte ich an dieser Stelle noch nennen. Erstens ist der Tubus eines Fernrohrs ein sogenanntes geschlossenes System. Es können also keine Luftturbulenzen im Refraktor entstehen, die sich natürlich negativ auf die Bildqualität auswirken und zweitens muß ein Fernrohr nicht vor jeder Beobachtung neu justiert werden. Nachteilig könnte sich meines Erachtens nach bei sehr starken Vergrößerungen das sich aus der kleinen Öffnung resultierende geringe Auflösungsvermögen auswirken. Letztlich bildet das Objektiv eines Refraktors nicht alle einfließenden Farben gleichermaßen scharf ab. Dieser Farbfehler äußert sich in Form von blauen Farbsäumen um helle Beobachtungsobjekte. Er tritt aber auffallend nur bei Fraunhofer Refraktoren und bei schnellen Öffnungsverhältnissen auf. Diese Farbsäume lassen sich durch den Einsatz geeigneter Filter fast vollständig eliminieren.
Reflektor: Der Hauptvorteil eines Reflektors liegt in seinen großen Öffnungen und dem damit verbundenen hohen Auflösungsvermögen. So hat mein 10” Dobson beispielsweise ein Auflösungsvermögen von 0,46 Bogensekunden während mein 3” Omegon Carbon Refraktor nur ein Auflösungsvermögen von 1,44 Bogensekunden aufweist. Der zweite im Zusammenhang mit der Sonnenbeobachtung zu nennende Vorteil bezieht sich auf den Farbfehler, der bei Reflektoren bauartbedingt nicht auftreten kann. Die Nachteile habe ich schon bei der Beschreibung des Refraktor genannt. Daher begrenze ich mich hier auf die Nennung der Stichworte: schlechterer Kontrast, Fangspiegel im Strahlengang, Streulicht anfällig bei der Tageslichtbeobachtung, Luftunruhe im Tubus.
Gemischtes Teleskopsystem: Das von Amateurastronomen wohl am häufigsten benutzte derartige System ist das Schmidt-Cassegrain Teleskop. Der größte Vorteil dieser Teleskopart ist seine extrem kurze Baulänge, die sich aus der Kombination der Schmidtplatte mit dem Haupt- und Fangspiegel ergibt. Durch die vorne angebrachte Schmidtplatte handelt es sich auch um ein geschlossenes System ohne Luftturbulenzen. Allerdings ist die Zeit der Temperaturanpassung relativ lang. Die Kontrastleistung ist gegenüber einem Newton schlechter, weil relativ große Fangspiegel im Hauptstrahlengang verbaut sind. Auch die Sreulichtempfindlichkeit bei der Nutzung im Tageslicht ist höher als bei einem Newton.
Fazit: Aus den zuvor angesprochenen Gründen empfehle ich für die Tageslichtbeobachtung der Sonne im Weißlicht den Refraktor. Wenn eine möglichst hohe Vergrößerung und/oder ein hohes Auflösungsvermögen erforderlich sind würde ich zum Newton greifen. Da ich beide Teleskopsysteme besitze bin ich recht gut für die Sonnenbeobachtung ausgerüstet.
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Meine bei der Sonnenbeobachtung im Weißlicht eingesetzten Teleskope und das Fernglas
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10 Zoll TS Orion Dobson in Leichtbauweise
Öffnung: 254 mm
Brennweite: 1200 mm
Öffnungsverhältnis: F 1:4,8
Auflösung: 0,46 Bogensekunden
Spiegelhersteller: Orion England
Spiegelträger: Borsilikat von Schott
Sonnenfilter: Euro EMC SF100
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8 Zoll Hofheim Reise Dobson mit Sichtschutzhülle bei der Sonnenbeobachtung
Öffnung: 200 mm
Brennweite: 800 mm
Öffnungsverhältnis: F 1:4,0
Auflösung: 0,6 Bogensekunden
Spiegelträger: Borsilikat (BK-7)
Sonnenfilter: Hofheim Instruments
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3 Zoll Omegon Carbon Refraktor ED Dublet APO
Öffnung: 80 mm
Brennweite: 500 mm
Öffnungsverhältnis: F 1:6,3
Auflösung: 1,44 Bogensekunden
Sonnenfilter: Euro EMC SF100
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Fernglas Carl Zeis 10x56 B TP
Objektivdurchmesser: 56 mm
Vergrößerung: 10-fach
Sehfeld: 110 Meter auf 1.000 Meter (6,3°)
Austrittspupille: 5,6 mm
Sonnenfilter: Eigenbau
Stativ und Fernglashalter bei der Sonnenbeobachtung
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Welche Sonnenfilter eignen sich für Sonnenbeobachtung im Weißlicht?
Glas-Sonnenfilter, Folien-Sonnenfilter oder was geht sonst noch
Um es von vorne herein mit der zwingend notwendigen Deutlichkeit und Eindringlichkeit zu sagen:
Es gibt zu den Finsternisbrillen und den professionellen Sonnenfiltern aus Glas oder Folie keine sichere Alternative
Egal ob normale, auch noch so dunkle Sonnenbrillen, CDs, geschwärzte Gläser oder nicht entwickelte Farb-, Schwarz-Weiß- und Röntgenfilme, mit Ruß schwarz gefärbte Gläser, aluminium beschichtete oder goldfarbene Rettungsfolien, Schweißbrillen oder auch Schweißgläser - sie sind alle für die Sonnenbeobachtung nicht nur ungeeignet, sie sind sogar brandgefährlich, weil sie das gefährliche, unsichtbare Ultraviolett- und Infrarot-Licht der Sonne ungehindert in die Augen treten lassen und sie so mindestens stark schädigen und im schlimmsten Fall sogar erblinden lassen. Man kann es nicht oft sagen: Riskieren Sie niemals ihr Augenlicht nur um ein paar Euros zu sparen. Für die mit freiem Auge zu betrachtende Sonne benutzen Sie bitte immer eine CE-gekennzeichnete Finsternisbrille, welche die Sicherheitsanforderungen der EU-Richtlinien erfüllen. Für die Beobachtung mit optischen Instrumenten sind die nachfolgend beschriebenen Sonnenfilter zwingend zu verwenden. Wenn Sie sich nicht auskennen, lassen Sie sich unbedingt in einer Sternwarte aufklären bevor sie die Sonne durch ein Fernglas oder mit einem Teleskop betrachten.
Objektiv-Sonnenfilter oder Okular-Sonnenfilter? Sonnenfilter werden selbstverständlich immer vor das Objektiv, also auf das auf die Sonne gerichtete Ende des Teleskop, und nicht auf das Okular, durch das der Beobachter durchsieht, montiert. So kommt die geballte Sonnenenergie also erst gar nicht in das Teleskop hinein. Ausschließlich bei der Anbringung des Sonnenfilters vor dem Objektiv werden die durch die Sonnenhitze bedingten Turbulenzen im Tubus des Teleskop vermieden, die den Kontrast des Beobachtungsinstrument zu nichte machen. Außerdem kann kein durch die Optik des verwendeten Teleskop gebündelter Energiestrahl mit dem entsprechenden Risiko für das Auge des Beobachters oder für das Teleskop entstehen. Sonnenfilter, die man am Okular anbringt, sind brandgefährlich. Durch die Hitzeeinwirkung der Sonne können sie unversehens brechen und so das Auge des Beobachters der direkten Sonneneinwirkung aussetzen. Dies hat zwangsläufig eine sofortige und unumkehrbare Erblindung zur Folge.
Glas-Sonnenfilter müssen einem hohen Qualitätsanspruch gerecht werden und absolut sicher sein, damit die Transmission im Bereich der unsichtbaren Ultraviolett- und Infrarot-Strahlung auch bei einer lang andauernden Beobachtung gegen Null gedrückt wird und der Filter während der Beobachtung nicht unter dem Einfluß der heißen Sonneneinwirkung bricht. Sie sollten außerdem im gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich eine gleichmäßige Transmission aufweisen. Farbverfälschungen sollen ausgeschlossen sein. Da man beim Beobachten normalerweise die volle Teleskop-Öffnung nutzt, bleibt das Auflösungsvermögen des Teleskopes erhalten. Nur bei großen Spiegelteleskopen ist die Verwendung einer Blende angezeigt. Die Sonnenfilter aus Glas werden meist als gefaßte Filter angeboten und einfach vorne auf` das Teleskop gesteckt. Das Einkleben von Filz an den inneren Rand der Filterfassung empfiehlt sich für die Schonung des äußeren Teleskoptubus ebenso wie für einen strammen Sitz des Filters am Teleskop. Dieser absolut feste Sitz ist unumgänglich, damit das Auge des Beobachters niemals durch einen abgefallenen Filter in Erblindungsgefahr gebracht werden kann.
Folien-Sonnenfilter aus der Baader AstroSolar Safety Folie (ND=5) werden bei der Sonnenbeobachtung im Weißlicht verwendet. Für die Baader Sonnenfilterfolie wird ein absolut blasen- und schlierenfreies, mehrfach beidseitig bedampftes Trägermaterial verwendet. Dies garantiert eine sehr gleichmäßige Filterdichte. Durch das qualitativ hochwertige Herstellungsverfahren wird erreicht, dass die Folie keine Fehlstellen aufweist und ein exzellentes, kontrastreiches sowie farbneutrales Sonnenbild liefert. Der Hintergrund zeigt sich tiefschwarz, ohne jedwede Aufhellung oder Einfärbung des Bildes im Okular. Die Sonnenfolie erreicht insgesamt eine optische Qualität, die der von sehr guten Glas-Sonnenfiltern entspricht. Die Filterfolie erreichte in allen mir bekannt gewordenen Abbildungs-Tests eine mindestens beugungsbegrenzte Abbildung. Damit bleibt die von den Teleskopen erreichte Bildqualität weitestgehend erhalten, und zwar auch bei sehr hohen Vergößerungen. Natürlich blockt die Folie den gefährlichen Bereich der unsichtbaren Ultraviolett- und Infrarot-Strahlung auch bei einer lang andauernden Beobachtung zuverlässig. Im Ergebnis bedeutet dies den absoluten Schutz für die Augen des Beobachters. Obwohl die Sonnenfolie sehr reißfest und damit stabiler und sicherer als ein Glas-Sonnenfilter ist, weil der ja relativ leicht brechen kann, muß dennoch grundsätzlich jeder Sonnenfilter vor jeder Sonnenbeobachtung auf Fehlstellen, kleine Löcher oder ähnliches kontrolliert werden. Finden sich derartige Beschädigungen darf der Sonnenfilter nicht mehr benutzt werden, bis die Sonnenfolie durch eine neue ersetzt wurde. Für die Sicherheit des Sonnenbeobachters ist es sehr wichtig, daß die Folie absolut sicher und fest im Sonnenfilter angebracht und mit dem Tubus des Teleskop verbunden ist. Kein noch so heftiger Windstoß darf die Folie aus dem Sonnenfilter oder den Sonnenfilter vom Teleskop zerren. Käme es während einer aktiven Sonnenbeobachtung zu einem solchen Unfall, würde der Beobachter sofort erblinden. Für die Beobachtung der Sonne im Weißlicht mit Ferngläsern oder Teleskopen muß die AstroSolar Safety Folie mit einer neutralen Dichte (ND=5) benutzt werden. Die Folie mit einer Dichte von ND=3,8 ist eine Spezialfolie, und nur für erfahrene Astrofotografen geeignet. Baader AstroSolar Foto Folie ND 3.8 ist nicht als Schutz für die visuelle Beobachtung konstruiert.
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Meine bei der Sonnenbeobachtung im Weißlicht eingesetzten Sonnenfilter
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Sowohl für meinen 10” TS Orion Dobson als auch den 3’’ Omegon Carbon Refraktor verwende ich die Euro EMC Sonnenfilter SF100 vom Astroshop in Landsberg am Lech. Hier finden Sie das Datenblatt mit den lieferbaren Ersatzteile zum Sonnenfilter Euro EMC SF100 und weiteres astronomisches Zubehör..
Die Baader AstroSolar Safety Folie (ND=5) ist plan zwischen zwei Alu-Ringen eingespannt, die ich auch trennen kann, um die Sonnenfolie im Falle einer Beschädigung auszuwechseln, was mir wichtig war. Ich wollte mir nicht gleich wieder einen kompletten Sonnenfilter kaufen müssen, nur weil die Sonnenfolie mal einen Defekt aufweisen sollte. Der in Alu gefertigte Sonnenfilter wird mit vier Stiften aus Polyamid, die zusätzlich mit einem entfernbaren Schlauchabschnitt überzogen sind, außen oder innen am Tubus festgeklemmt. Ich klemme außen um die volle Teleskopöffnung zu nutzen. Die Klemmwirkung konnte ich sehr präzise einstellen. Dazu wurden die Polyamidstifte in ihren Langlöchern an den Tubusrand geschoben und mit der am Kopfende der Stifte sitzenden Inbusschraube gesichert. Den verbleibenden offenen Raum in den Langlöchern habe ich mit der vorhandenen schwarzen Blende verschlossen. Die Klemmung am Tubus gelang mir auf Anhieb, weil das System gut durchdacht ist. Der Sonnenfilter sitzt absolut fest am oberen Rand der Gegenlichtblende. Den passenden Inbusschlüssel lieferte der AstroShop ebenso mit wie die ausführliche Produktinformation, die gelungene deutschsprachige Gebrauchsanleitung und das Merkblatt der Firma Baader-Planetarium mit den Sicherheitshinweisen. An meinem Sonnenfilter der Größe 10 waren acht Langlöcher vorhanden, vier äußere und vier weiter innen liegende. So konnte ich mir die für meinen 10 Zoll Dobson passenden Langlöcher auswählen. Die unbenutzten Langlöcher habe ich mit den mitgelieferten silberfarbenen Aufklebern abgedeckt, um das Einfallen von Sonnenlicht in den Tubus zuverlässig zu verhindern. Als guten Service des AstroShop werte ich die Verpackung, in denen die Sonnenfilter geliefert wurden. Die Sonnenfilter sind darin rundum sehr gut geschützt. Ich nutze sie für die sachgerechte Lagerung der Sonnenfilter und ihren sicheren Transport zum und vom Beobachtungsort. Im unteren Bild zu erkennen: Unten der mit Klettband zusammen gehaltene obere und untere Teil der Karton-Verpackung des großen Sonnenfilter mit den Ausschnitten für die Polyamidstifte. Darauf liegend der in Hartschaumstoff gelagerte kleine Sonnenfilter, der oben mit einer Karton-Abdeckung versehen ist und ebenfalls entsprechende Ausschnitte für die Polyamidstifte aufweist. Die beiden Teile werden mit drei breiten Gummibändern zusamen gehalten.
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Für den 8’’ Reise Dobson verwende ich den Sonnenfilter der Firma Hofheim Instruments.
Der Hofheim Sonnenfilter ist ein sehr filigranes Zubehörteil, das genau auf das zugehörige Reisetelekop abgestimmt ist. Es ist ein richtiges Fliegengewicht und findet seinen angestammten Platz oben in der Transportbox des Reise Dobson. Dort ist er sicher gefeit vor irgendwelchen Beschädigungen. Mann kann den Sonnenfilter aber auch separat mitnehmen. Dazu dient die Verpackung des Sonnenfilters in der er geliefert wird. Die Gummibänder mit den Halteklammern sind nach außen geführt. So wird vermieden, daß die Alu-Halteklammern den innen liegenden Sonnenfilter oder die Sonnenfolie beschädigen können. Die für den Sonnenfilter verwendete Baader AstroSolar Safety Folie (ND=5) ist rundum sicher am Rand des Sonnenfilters verklebt. Der Sonnenfilter wird gesichert mit Hilfe der Gummi-Halteschlaufen, an deren Ende die aus Alu gefertigten Halteklammer sitzen. Diese Halteklammern werden am unteren Rand des Huts des Reise Dobson eingehängt. So entsteht eine sichere Verbindung zwischen dem Dobson und dem Sonnenfilter.
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Für mein Zeiss 10x56 Fernglas habe ich mir den Sonnenfilter selbst gebaut. Fertige Sonnenfilter kann ich an diesem Instrument nicht verwenden, weil der sehr geringe Abstand der beiden Objektive zueinander dies nicht zuläßt.
Zunächst habe ich mir aus einem DIN A4 Briefumschlag zwei 9,6 breite und 30 cm lange Streifen zugeschnitten. Jeder dieser Streifen wurde danach auf einer Länge von 30 cm in vier 2,3 cm breite Streifen gefaltet, miteinander verklebt und zum Trocknen beiseite gelegt. Nachdem die zwei 2,3 cm breiten Streifen aus den vier Abschnitten gut getrocknet waren, wurden sie sorgfältig um die Außenseiten der beiden Okulare des Fernglas gelegt und mit einem kurzen Tesafilmstreifen fixiert, wobei ich darauf geachtet habe, daß die Streifen mit etwa 1 mm Luft zum Objektivrand anlagen. Danach habe ich die Streifen mit drei Lagen Tesafilm umwickelt und markiert. Dann habe ich mir aus dem DIN A4 großenBaader AstroSolar Safety Folienbogen der Dichte ND=5 zwei 10x10 cm große Teilstücke eingezeichnet und ausgeschnitten, wobei die Sonnenfolie zwischen dem Seidenpapierbogen und der hauchdünnen Schutzfolie verblieben ist. Dann wurden die dünnen Schutzfolien und das Seidenpapier abgezogen. Anschließend habe ich nacheinander die beiden quadratischen Zuschnitte mittig auf das rechte bzw. linke Objektiv gelegt und dann vorsichtig die runden Streifen darüber gezogen. Damit werde ich wohl keinen Schönheitspreis gewinnen, aber die Sonnenfolie ist auf diese Art und Weise für meine Sonnenbeobachtungen sicher am Fernglas befestigt. Die durch das Einklemmen mit dem Sicherungsstreifen in Form gebrachten Filterfolien werden auf Seidenpapier übereinander gelegt in einer harten Kunststoffdose gelagert. Die Sicherungsstreifen haben ihren Platz in einer zweiten Box gefunden.
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Für die schnelle Kontrolle der Sonne benutzte ich den TS Solar Scanner (Firma Teleskop-Express). Mit diesem Gerät kann ich schnell überblicken, ob auf der Sonne momentan Sonnenflecken vorhanden sind, die ich beobachten könnte. Der TS Solar Scanner ist ein Spektiv mit einem Objektivdurchmesser von 25 mm und 10-facher Vergrößerung. Auf der der Sonne zugewandten Seite ist die Fassung mit der Sonnenfolie angebracht. Am anderen Ende befindet sich das durch Drehen scharfzustellende Okular.
Die Baader AstroSolar Safety Folie (ND=5) ist in einer abnehmbaren Kunststoff-Fassung verbaut, die den Sonnenfilter sicher am Spektiv hält. Diese Fassung kann man entfernen. Dann hat man ein handliches, etwa 11 cm langes Taschenfernrohr für die Beobachtung beispielsweise von Tieren oder Vögeln in freier Natur. Während der Dämmerung ist das ist mit Gummi armierte Spektiv allerdings wegen seiner niedrigen Dämmerungszahl unbrauchbar, Die Ansicht ist aufrecht und seitenrichtig, am Rand allerdings etwas unscharf. Das Gerät wird mit einer praktischen Aufbewahrungstasche geliefert, die man auch am Hosengürtel tragen kann. Mit der montierten Schnur kann das Spektiv auch am Hals hängend mitgeführt werden..
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Für den freiäugigen Blick auf die Sonne verwende ich grundsätzlich die Sonnenfinsternisbrille der Firma Baader Planetarium, die ich beim Astroshop in Landsberg am Lech erworben habe. Diese Brille ist für die Beobachtung von Sonnenfinsternissen konzipiert, sie eignet sich aber auch hervorragend für einen Blick mit dem freien Auge auf die Sonne vor oder während meiner Sonnenbeobachtungen im Weißlicht und zum Ausrichten meiner Teleskope auf die Sonne.
Die äußere Seite der Brille zeigt verschiedene Sonnenaufnahmen im Weißlicht und im roten H-alpha Licht und damit einen kleinen Einblick in die verschiedenen Arten der Sonnenbeobachtung. Auf der schwarzen, innen liegenden Seite sind die Sicherheitshinweise aufgedruckt, die jeder Benutzer unbedingt beachten muß. Die Sonnenfinsternisbrille bewahre ich in der Originalverpackung auf.
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Meine bei der Sonnenbeobachtung im Weißlicht eingesetzte sonstige Ausrüstung
Bei der Beobachtung der Sonne dürfen die nachfolgend beschriebenen Filter
nur zusammen mit der Baader AstroSolar Safety Folie (ND=5) verwendet werden
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Lumicon Neutral Grau ND 50 (Neutrale Dichte ND 0,3 - Transmission 50% - 1,25’‘ Anschluß)
Lumicon Neutral Grau ND 25 (Neutrale Dichte ND 0,6 - Transmission 25% - 1,25’‘ Anschluß)
Lumicon Neutral Grau ND 13 (Neutrale Dichte ND 0,9 - Transmission 12,5% - 1,25’‘ Anschluß)
Ich habe diesen Satz Graufilter beim AstroShop in Landsberg am Lech erworben. Diese in der Farbe neutralen Graufilter setze ich immer dann ein, wenn mir das Bild im Okular zu hell ist. Das kommt ab und zu mal vor, weil meine Augen in sich ändernder Intensität lichtempfindlich reagieren. An solchen Tagen blendet mich das Sonnenbild im Okular so sehr, daß ich keine Details auf der Sonnenoberfläche erkennen kann. Dann setze ich die Graufilter einzeln oder in Kombination erfolgreich ein. Sie passen in alle 1,25’’ Okulare die ich besitze und selbstverständlich auch in die Kombination aus Verlängerungshülse und Adapterring, die am Ende dieser Seite beschrieben ist. Die Filter werden einfach unten in das verwendete Okular oder in die Kombination Verlängerungshülse und Adapterring eingeschraubt und dunkeln dann das Bild im Okular entsprechend ihrer neutralen Dichte ab. Durch die wirksam werdende Reduzierung der Bildhelligkeit wird ein Überstrahlungseffekt erfolgreich verhindert. Der Hell-Dunkel-Kontrast wird gemildert und kann vom Auge besser erfasst werden. Auf diese Weise wird insbesondere die Wahrnehmung feiner Details der Sonnenoberfläche merklich verbessert. Die Einzelheiten in der Penumbra treten deutlicher in Erscheinung. Das kann man mit einem überbelichteten Foto vergleichen. In den hellen Bereichen solcher Bilder sieht man keine Einzelheiten. Die werden nämlich vom hellen Licht überstrahlt. Die Intensität der Lichtdämpfung kann ich durch die Verwendung des einen oder anderen Graufilter anpassen, weil diese verschieden hohe Transmissionen aufweisen. Die Filter können auch untereinander kombiniert werden. Dadurch ergeben sich weitere Abstufungen. Durch einfaches ausprobieren und die sich im Laufe der Zeit erworbene Erfahrung findet man fast immer die passende Kombination heraus. Die optische Qualität der von mir verwendeten Graufilter ist sehr gut. Die Gläser sind planparallel poliert und zur Verhinderung von Reflektionen mehrfach vergütet. Die Filter der Dichte ND 50 und ND 25 verwende ich überwiegend mit meinem Refraktor, den Filter der Dichte ND 13 mit meinem Dobson.
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Baader Planetarium Langpassfilter Gelb 495 nm (Transmission 98% - 1,25’’ Anschluß)
Baader Planetarium Langpassfilter Orange 570 nm (Transmission 98% - 1,25’’ Anschluß)
Die beiden Langpassfilter habe ich bei der Firma astroshop.de erworben, Den gelben Langpassfilter kann man gut mit einem W12 Gelbfilter vergleichen. der den blauen Anteil des einfallenden Licht ausfiltert. Den orangefarbenen Langpassfilter kann man in etwa mit einem W21 Orangefilter vergleichen. Er blockt auch den hellblauen und grünen Anteil des einfallenden Licht, den der gelbe Filter noch passieren läßt. Ich benutze diese Filter sowohl mit meinem Refraktor als auch mit dem Dobson. Der gelbe Filter kommt hauptsächlich dann zum Einsatz, wenn ich ein wärmeres Bild im Okular sehen möchte oder mir einen besseren Kontrast ohne Bildabdunkelung im Refraktor wünsche. Den orangen Filter benutze ich aus den gleichen Gründen, wegen seiner stärkeren Wirkung jedoch meist an meinem Dobson. Die Filter verbessern den Kontrast und die Wahrnehmung der Details in der Penumbra und der Granulation. Die Sonnenfackeln sind leichter zu erkennen. Insgesamt empfinde ich das leicht farbige Bild der Sonne angenehmer als das kalt wirkende weiß-blaue Licht. Der ausgewählte Filter wird entweder unten im Okular oder beim Dobson fernrohrseitig in die Kombination aus der TS Verlängerungshülse und dem Adapterring (in der folgenden Spalte beschrieben) und beim Omegon Refraktor in den 90° Zenitspiegel von William Optics eingeschraubt. Der jeweilige Filter verbleibt auch beim Okularwechsel in dieser Kombination. Das erspart mir das ab- und einschrauben des Filters beim Wechsel des Oklulars.
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TS Verlängerungshülse 2" mit beidseitigem 2’’ Filtergewinde
Diese Verlängerungshülse, die ich bei der Firma teleskop-express.de erworben habe, benötige ich bei der Verwendung des nachfolgend beschriebenen Adapterring, weil die langen Steckhülsen einiger TeleVue Radian Okulare ohne die Verlängerungshülse am Adapterring im Baader-Reduzierstück anstoßen würden. Die Verlängerungshülse wird einfach in das 2’’ Filtergewinde meines Baader-Reduzierstück eingeschraubt und verlängert so die Einsteckhülse des Reduzierstück um 10 mm.
Adapterring 2’’ Filtergewinde außen / 1,25’’ Filtergewinde innen
Den Adapterring, den ich bei der Firma astro-shop.com erworben habe, nutze ich immer dann, wenn ich mit verschiedenen Okularen und gleichem 1,25’’ Filter beobachte. Den flachen Adapterring schraube ich beim Dobson fernrohrseitig in die im Reduzierstück eingelassene Verlängerungshülse ein. Beim Refraktor schraube ich die Kombination aus der Verlängerungshülse und dem Adapterring in den 90° Zenitspiegel ein. Der eingeschraubte 1,25’’ Filter verbleibt auch beim Okularwechsel in dieser Kombination. Das erspart mir das lästige ab- und einschrauben des Filters beim Wechsel des Oklulars.
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