ISS-Transit

Erstmals konnte ich am 29.08.2017 einen ISS-Transit vor der Sonne beobachten. Und das gleich zweimal. Das erste Mal flog die Raumstation um 08:55 MESZ an der Sonne vorbei. Ein weiteres Mal um 12:07 MESZ.

Wann ein Transit für den eigenen Beobachtungsort stattfindet, lässt sich auf der Webseite "Calsky" errechnen. Für den Transit um 12:07 MESZ konnte ich einen Beobachtungsort unweit der Zentrallinie auswählen, wo ich abseits des Verkehrs parken und das Teleskop aufbauen konnte. Die Transitdauer laut "Calsky" betrug 0,78 Sekunden. Ein Wimpernschlag nur...

Ausrüstung

Ich habe mir vorgenommen, den Transit mit der DSLR im Videomodus, 1920 x 1080, 50p, aufzunehmen. Die Sonne passt dabei mit dem verwendeten Teleskop formatfüllend auf's Bild. Der Spiegel der DSLR schwingt im Videomodus nur einmal, wenn man "Liveview" einschaltet und man nimmt mit 50 Bildern je Sekunde auf.

Hier die komplette Ausrüstungsliste:

  • Teleskop: Skywatcher's Maksutov 90/1250
  • Kamera: DSLR Nikon D5300 (DX-Format bzw. APS-C)
  • Kamera-Adapter: 1,25" Steckhülse mit UV-Sperrfilter
  • Filter: Astro Solar, ND5 in Eigenbau-Fassung
  • Montierung: Skywatcher's "Star Adventurer"
  • Strom: Powerbank MP-S23000 (für Montierung und Kamera)
  • Akkufach-Adapter und Step-Down-Schaltregler für die Kamera (12V >> 7,2V)
  • Fernauslösekabel, Marschkompass "Recta DP 6G", Neigungsmesser
  • Berlebach-Stativ mit Nivellierkopf

Einrichtung des Beobachtungsinstrumentes

Da man am Tage schlecht den Polarstern zur Einnordung der Montierung nutzen kann und auch der Meridiandurchgang der Sonne erst nach dem Transit stattfand, blieb nur der Marschkompass übrig. Das Einnorden mit dem Kompass geht recht schnell. Die Polhöhe musste ich erst einmal nicht verändern.
Nachdem das erledigt war, habe ich die L-Schiene der Montierung mit Hilfe des Neigungsmessers genau waagerecht gestellt und anschließend die Kamera adaptiert. Den Rotationswinkel "P" der Sonne habe ich anschließend ebenfalls mit Hilfe des Neigungsmessers eingestellt bzw. auf die Kamera übertragen. Dazu legt man den Neigungsmesser auf dem Blitzschuh der Kamera auf und dreht diese solange nach links (positiver Rotationswinkel) oder rechts (negativer Rotationswinkel), bis es passt. Den Rotationswinkel der Sonne kann man sich aus diversen Astro-Apps besorgen. Ich benutze Peter Meadows' "Helio Viewer", mit dem ich auch später Messungen durchführen kann. Das Programm ist alt, läuft aber unter Win 10.
Bis zum Transit hatte ich noch genügend Zeit, um das Teleskop auf die Sonne zu richten und kleinere Korrekturen an Polhöhe und Azimut durchzuführen. Die Sonne sollte innerhalb einer Minute nach Möglichkeit nicht aus dem Bild laufen. Da man den Transit visuell auf dem Kameradisplay nicht wirklich beobachten kann, macht es auch keinen Sinn, ständig manuell nachzusteuern. Die Ausrichtung sollte schon sehr genau erfolgen.

Einstellung der Kamera

Wie bereits gesagt, habe ich den Transit im Videomodus mit 50 Bildern pro Sekunde aufgenommen. Im Kamera-Menü habe ich die Fernauslöserfunktion auf die Videoaufnahme gelegt. Wenn man rechtzeitig auslöst, kann man auch den kleinen roten Aufnahmeknopf an der Kamera benutzen und spart sich den Fernauslöser.
Mein Sonnenschutzfilter hat eine Dichte von ND5. Der ist für die visuelle Beobachtung gedacht, geht aber auch fotografisch. Da er weniger Licht durchlässt als ein fotografischer Filter musste ich für eine kurze Belichtungszeit die Empfindlichkeit des Sensors erhöhen. Die ISS fliegt verdammt schnell. Es macht also wenig Sinn, mit 1/50 Sekunde zu belichten. Auf den Einzelbildern des Videos würde die ISS damit eine gewisse Bewegungsunschärfe bekommen. Das ist beim Ansehen des Videos am Bildschirm nicht weiter schlimm, aber bei der späteren Bildbearbeitung schon. Um die ISS mit ihrer hohen Geschwindigkeit noch recht scharf abzubilden, entschied ich mich für 1/1000 Sekunde Belichtungszeit und setzte die Empfindlichkeit auf ISO 400.
Dann hieß es nur noch rechtzeitig auf den Knopp zu drücken und die Zeit abzuwarten. Ich habe ca. 20 Sekunden vor dem Transit angefangen und ca. 20 Sekunden nach dem Transit die Kamera ausgeschaltet. Auf dem Kameradisplay war der Transit nicht zu beobachten.

Bildbearbeitung

Für die Bearbeitung meiner Videos nutze ich ein recht gutes, semiprofessionelles Videoschnittprogramm. Es gibt sicher auch im Freeware-Bereich Programme, die einen Videoclip in Einzelbilder zerlegen können, die wir für die weitere Bearbeitung brauchen. Im Schnittprogramm kann ich den aufgenommenen Clip zurecht stutzen. Interessant ist ja nur der Bereich, wo die ISS tatsächlich vor der Sonne vorbei fliegt. Das ist der kleine, rot markierte Bereich in nachfolgendem Bild.

Die Bereiche davor und danach habe ich aus der Sequenz gelöscht und den verbleibenden Rest, eben dieser markierte Bereich, als Einzelbilder (unkomprimiert) abgespeichert.

Weiter geht es mit der eigentlichen Bearbeitung des Bildes. Hierzu benutze ich das freie Bildbearbeitungsprogramm "Gimp", welches ähnlich wie "Photoshop" mit Ebenentechnik arbeitet und allerlei Bearbeitungsfunktionen liefert.
Zunächst habe ich das erste Bild aus dem Videoclip geöffnet ("Datei" >> "Öffnen" oder Strg+O). Im nächsten Schritt wird das zweite Bild darüber gelegt. Das passiert mit "Datei" >> "Als Ebenen öffnen" oder Strg+Alt+O. Da der gesamte Transit nicht ganz eine Sekunde dauerte, habe ich 39 Einzelbilder vorliegen. Verwendet habe ich aber nicht alle Bilder. Das ist eigentlich Geschmackssache. Man kann auch jedes zweite oder dritte Bild nehmen. Entsprechend sind die Abstände der Raumstation auf dem Endergebnis größer. Nachdem das nächste Bild also als Ebene geöffnet wurde, wird darauf der Ebenenmodus "Nur Abdunkeln" angewandt.

Damit scheint das zuerst geöffnete Bild durch die darüber liegende Ebene mit dem zweiten Bild hindurch.
Mit den übrigen Bildern, die man verwendet möchte, verfährt man genauso. Also "Datei" >> "Als Ebenen öffnen", Ebenenmodus "Nur Abdunkeln", nächstes Bild. Am Ende hat man mehrere Ebenen überlagert, so dass die ISS eine Spur über die Sonne zieht, wie im nachfolgenden Bild zu sehen (jedes zweite Bild verwendet).

Jetzt kommt die finale Bearbeitung. Hierzu zählen das Anpassen der Gradationskurve ("Farben" >> "Kurven") sowie das Scharfzeichnen ("Filter" >> "Verbessern" >> "Unscharf maskieren"). Damit man diese Schritte nicht auf jede einzelne Ebene anwenden muss, wird aus dem sichtbaren Bild eine neue Ebene erzeugt. Das geschieht, indem man irgendeine Ebene mit rechter Maustaste anklickt. Darauf öffnet sich ein Kontextmenü, wo wir den Menüpunkt "Neu aus Sichtbarem" auswählen. "Gimp" legt uns daraufhin eine neue Ebene mit dem Namen "Sichtbar" an. Diese Ebene können wir nun final bearbeiten. Gängige Schritte sind, wie bereits geschrieben, das Anheben oder Absenken der Gradationskurve, das Unscharfmaskieren aber auch die Bearbeitung von Helligkeit und Kontrast (ebenfalls über das Menü "Farben"). Das ist eigentlich schon alles. Zum Speichern des finalen Bildes können wir alle Ebenen, außer die mit dem Namen "Sichtbar" ausblenden oder löschen. Achtung: "Gimp" speichert ein Bild mit "Datei" >> "Speichern unter" im eigenen xcf-Format. Dabei bleiben alle Ebenen (sofern sie nicht gelöscht wurden) erhalten. Möchte man in einem anderen Format, bsw. *.bmp, *.tif oder *.jpg speichern, muss man "Datei" >> "Exportieren als" wählen.
Das Endergebnis, unter Verwendung jeden dritten Bildes, sieht dann ungefähr so aus:

Na denn: Viel Spass beim Nachbasteln.