Visuelle Beobachtung von Raumflugkörpern

Autor: Maik Hermenau

Das visuelle Beobachten von Raumflugkörpern ist ein eigenständiges Thema. Viele Weltraumbegeisterte und Astronomiefans beschäftigen sich mit diesen Thema und tauschen sich regelmäßig mit ihre Beobachtungen in Foren aus.
Die Internationale Raumstation ISS ist das vierthellste Objekt nach Mond (-12,5 mag), Venus (-4,4 mag) und Jupiter (-2,5 mag) am Nachthimmel und das für Satellitenfans somit Interessanteste überhaupt. Auch Ungeübte oder Einsteiger in dieser Materie haben einen sehr schnellen Erfolg bei ihren ersten Beobachtungen der ISS. Hauptsächlich beschränkt sich das visuelle Beobachten auf Objekte im erdnahen Raum bis zu einer Flughöhe von 1.000 km. In einer lichtverschmutzten Großstadt ist das Beobachten von Objekten bis zu einer Grenzgröße von ca. 4,0 mag mit dem bloßen Auge möglich. Ist der Wert größer, dann ist die Beobachtung nur noch mit optischen Hilfsmitteln möglich, wie ein Teleskop oder ein Fernglas.

Von den bis August 2009 befindlichen ca. 15.200 Objekten in einer Umlaufbahn um die Erde sind nur ca. 3% mit dem bloßen Auge sichtbar. Die Helligkeit aller Objekte wird in Magnitude, abgekürzt mag, angegeben. Je negativer dieser Wert ist, um so heller erscheind das Objekt am Nachthimmel. Die ISS hat als hellstes künstliches Objekt eine Helligkeit von -2,0 mag. Dieser Wert bezieht sich auf 1.000 km Entfernung und einer Beleuchtung von 50% der Fläche durch die Sonne. Um überhaupt visuelle Beobachtungen durchführen zu können, sind gewisse Vorraussetzungen erforderlich. Einmal muß es am Standort des Beobachters ausreichend dunkel sein und der Himmel muß wolfenfrei sein. Ab einer Sonnenhöhe von ca. -7 Grad unter dem Horizont sind die ersten visuellen Beobachtungen von hellen Objekten möglich. Da es keine selbstleuchtende Objekte sind, ist es wichtig, daß die Objekte von der Sonne ausreichend beschienen werden müssen. Sobald ein Objekt in den Erdschatten eintaucht, wird es für den Betrachter am Boden praktisch unsichtbar.


ISS Bahnspur © Alexander S.

Die verschiedenen Phasen der Sichtbarkeit von Objekten.:
1/A: Das Objekt tritt aus dem Erdschatten und ist eben noch als Sichel sichtbar.
1/B und C: Der Beobachter blickt auf die schlecht beleutete Rückseite und sieht das Objekt fast nicht.
2/A: Gute Sichtbarkeit.
2/B und C: Die Sichtbarkeit nimmt ab.
3: Der Satellit ist unsichtbar, da der Himmel zu hell ist.

Die besten Voraussetzungen gibt es in der Zeitspanne kurz nach Sonnenuntergang bzw. kurz vor Sonnenaufgang. In den Sommermonaten sind es ca. ± 3 h und in den Wintermonaten ca. ± 1,5 h, in denen diese Vorraussetzungen erfüllt werden. Durchschnittlich sind in den Sommermonaten so ca. 50-60 und in den Wintermonaten 30-40 sichtbare Durchgänge bis zu einer Helligkeit von 4,0 mag in einer Nacht möglich. Die hellsten zu beobachtenden Objekte sind hauptsächlich ausgebrannte Oberstufen von Trägerraketen, die leider bis heute bei jedem Raketenstart als Schrott in der Umlaufbahn übrig bleiben. Durch die großen Abmaße der Oberstufen besitzen sie viel reflektierende Fläche. Viele dieser Oberstufen haben in periodischen Intervallen eine unregelmässige Helligkeit, während der Beobachtung des Überfluges. Dies deutet immer auf ein taumelndes und somit nicht in der Fluglage stabilisiertes Objekt hin. In diesen Fällen kann man von Weltraumschrott ausgehen.


Iridium-Flare © Alexsander S.

Ein im wahrsten Sinne absolutes Glanzlicht sind die sogenannten Iridium-Flares. Die Iridium-Satelliten waren einmal der Anfang für das Telefonieren mittels portablen Satellitentelefon direkt über Satellit für Jedermann. Von dem Satellitensystem mit insgesamt 90 Iridium-Satelliten hat jeder Satellit drei silberüberzogene MMA (Main Mission Antennen) Teflonantennen, die gewinkelt in Bezug auf seinen Körper stehen und eine sehr stark reflektierende Oberfläche besitzen. Normalerweise sind die Iridium-Satelliten mit gerade mal 6-7 mag mit dem bloßen Auge nicht sichtbar. Interessant können sie aber in einer kleinen Zeitspanne von wenigen Sekunden werden, während dieser sie eine enorme Helligkeit bis maximal -6 mag entwickeln können. In Fachkreisen spricht man dann von einem Flare (Aufflackern, Aufblitzen). Dieser Flare kommt zu stande, wenn sich das reflektiere Sonnenlicht in den Teflonantennen bündelt und in einen bis zu 150 km breiten Lichtkegel zum Beobachter geworfen wird. Die Iridium-Flares sind für mich und viele anderen Weltraumbeigesterte immer eine sehr beeindruckende Erscheinung am Nachthimmel.

Für die Berechnung der sichtbaren Überflüge braucht man natürlich auch ein passendes Werkzeug. Das Programm AstroSat (von Rainer Kracht aus Elmshorn) ist eins der besten Programme für diesen Zweck. Mit AstroSat hat man praktisch die volle Kontrolle über den Nachthimmel und man kann wirklich nichts verpassen. AstroSat kann man mit allen über 10.000 verfügbaren Keplerelementen füttern und sich entweder den Zeitpunkte der höchsten Elevation über dem Horizont oder die höchste Helligkeit für z.B. auch den Iridium-Flares berechnen zu lassen.

Ein anderes gutes Programm ist Heavensat. Mit diesen Programm von Alexander Laspin aus Moskau ist es zusätzlich zu der Berechung von sichtbaren Überflügen möglich, alle verfügbaren Objekte in einer Echtzeit-Ansicht für einen jeweiligen Standort zeigen zu lassen.

Es gibt aber auch die Möglichkeit, visuelle Satellitenüberflüge, Iridium-Flares und auch Sonnen-Transits, mit Hilfe von Onlinediensten berechnen zu lassen. Die hierbei besten Internetseiten sind Real Time Satellite Tracking, CalSKY und Heavens-Above.

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letzte Änderung: 19.11.2014

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