Sternbedeckungen durch den Mond

Auch wenn der Mond in einer Stunde eine Strecke am Himmel, die seinem scheinbaren Durchmesser entspricht, zurücklegt, erkennt man mit einem kurzen Blick durchs Fernrohr die Bewegung des Mondes am Himmel nicht. Daher erfolgt das Verschwinden oder Auftauchen eines Sterns bei einer Bedeckung stets überraschend.

Da Sterne aufgrund ihrer enormen Entfernungen keine sichtbaren scheinbaren Durchmesser besitzen, verschwinden sie schlagartig und tauchen schlagartig wieder auf. Das macht den Reiz der Beobachtung von Sternbedeckungen aus. Man kann den Zeitpunkt der Bedeckung fast beliebig genau messen und dieser Messwert besitzt sogar einen gewissen wissenschaftlichen Wert.

Wie leicht oder wie schwierig eine Sternbedeckung zu beobachten ist, hängt von zwei Faktoren ab: Von der Mondphase und von der scheinbaren Helligkeit des Sterns.

Für die Mondphase gilt: Je voller der Mond, desto schwieriger ist die Bedeckung zu beobachten. Je dünner die Mondsichel, desto einfacher wird die Sache. Von Vorteil ist auch, wenn der dunkle Rand des Mondes noch sichtbar ist (aschgraues Mondlicht). Für den Stern gilt simpel: Je heller, desto leichter zu beobachten.

Eintritte sind leichter zu beobachten als Austritte, weil bei ihnen der Stern ja zunächst zu sehen ist und schlagartig verschwindet. Eintritte am dunklen Mondrand sind leichter zu beobachten, vor allem, wenn der Mond noch nicht zu voll ist und der dunkle Mondrand noch gut zu sehen ist.

Für Spezialisten: Das aschgraue Mondlicht, es ist ja das Licht, das die Erde auf den Mond wirft, wird mit zunehmender Mondphase nicht nur mehr von der hellen Seite des Mondes überstrahlt, weil es auch schwächer wird. In dem Mass, in dem der Mond zunimmt, nimmt, vom Mond aus betrachtet, die Erde ab.

Eintritte am hellen Mondrand sind schwieriger zu beobachten, da sich vor allem schwächere Sterne in der Nähe des Mondrandes nicht mehr eindeutig ausmachen lassen.

Austritte sind generell schwieriger zu beobachten, da der Stern ja zunächst vom Mond bedeckt ist und schlagartig auftaucht, wobei die Stelle des Auftauchens vorher bestimmt werden sollte; eine gewisse Restunsicherheit bleibt aber immer. Relativ einfach sind noch Austritte am dunklen Mondrand.

Der dunkle Mondrand ist hier nur insofern hilfreich, als die Strukturen auf der (von der Sonne) unbeleuchteten Seite des Mondes verwendet werden können, die Stelle des erwarteten Austritts zu identifizieren.

Austritte am hellen Mondrand gelten als die am schwierigsten zu beobachtende Erscheinung und gute Resultate sind nur bei sehr hellen Sternen zu erwarten.

Mond und Stern in einem Gesichtsfeld vertragen sich oft nicht gut. Der Mond ist extrem hell und auch bei teureren Optiken treten bei seiner Beobachtung Reflexe auf. Ein Graufilter kann bei der Beobachtung von Sternbedeckungen aber nicht eingesetzt werden, da er auch den Stern abschwächen würde.

Eine Alternative ist, eine so starke Vergrößerung zu wählen, dass der helle Mond nicht mehr stört. Das ist vor allem bei Eintritten eine sinnvolle Variante, da man hier den Stern ja sieht. Bei Austritten läuft man Gefahr, an der falschen Stelle auf den Stern zu warten und den Austritt zu versäumen, da er ausserhalb des Gesichtsfelds stattfindet.

Regelmäßige Beobachter von Bedeckungen basteln ein Okular, bei dem nur eine Hälfte des Gesichtsfelds mit einem Graufilter versehen ist. Das setzt ein Okular mit einer klar definierten Bildfeldebene voraus (z.B. ein Fadenkreuzokular). Auf diese Weise kann man den Mond abblenden, ohne den Stern abzuschwächen.

Bei der Beobachtung von Sternbedeckungen achte man auf jeglichen Komfort: Bequemer Einblick (keine Astrogymnastik), bequeme Köperhaltung (sitzend statt stehend), geistige und körperliche Entspannung. Vermeiden sie alles, was zu tränenden Augen führt. Verfolgen Sie den Stern (beim Eintritt) einige Minuten vor der Bedeckung, so richtig konzentriert sollte man aber maximal eine Minute lang beobachten. Astronomische Jahrbücher enthalten Formeln zur minutengenauen Berechnung der Kontaktzeit für den Beobachtungsort.

Wer nicht nur "schauen", sondern Sternbedeckungen sinnvoll beobachten möchte, sollte den Zeitpunkt der Beobachtung so genau wie möglich bestimmen. Dazu ist zunächst die exakte Kenntnis des Beobachtungsorts erforderlich (auf eine Bogensekunde in geografischen Koordinaten, das entspricht etwa 30 Meter). Am besten ermittelt man diese Koordinaten mittels GPS (WGS-84 Geoid).

Die Ermittlung des genauen Zeitpunktes kann dann auf unterschiedliche Methoden erfolgen:

• Video: Mit einer Video- oder Webkamera mit eingeblendeter Zeit (Sekundenanzeige!) nimmt man das Ereignis auf. Da die interne Uhr der Kamera nie exakt auf eine Referenzzeit folgt, nimmt man kurze Zeit vor und nach der Bedeckung mit eingeblendeter Zeit eine genau eingestellte Uhr (Funkuhr) oder ein Referenzzeitsignal auf.

  Der Bedeckungszeitpunkt lässt sich auf einen Frame genau bestimmen, das ist beim klassischen Video 1/25 Sekunde.

• Auge und Stoppuhr: Man beobachtet den Stern am Okular. Im Moment des Verschwindens oder Auftauchens löst man die Stoppuhr aus. Dabei entsteht eine natürliche Verzögerung, die "persönliche Gleichung", von ca. 0,3 bis 0,4 Sekunden. Sie ist zunächst vernachlässigbar.

  Anschliessend wählt man ein Referenzzeitsignal und hält die Stoppuhr bei Erreichen einer neuen vollen Minute an. Da dabei (hoffentlich) die gleiche persönliche Gleichung auftritt, fällt sie in Summe nicht ins Gewicht. Je nach Stoppuhr und Erfahrung des Beobachters kann eine Genauigkeit von bis zu 1/100 Sekunde erreicht werden.

• Fotoelektrisch: Diese Beobachtungstechnik ist zwar die genaueste, aber sie erfordert enormen technischen Aufwand und kommt daher wohl nur für Sternwarten in Frage.

Referenzzeitquellen sind Funkuhren, Radio-Zeitsignale (DCF-77) oder Telefon-Zeitsignale. In Wien gibt es zwei telefonische Zeitsignale: Die "sprechende Uhr" 1503 und die Atomzeit 1505. Letzere kommt bei der Messung von Bedeckungen zum Einsatz. Man hört nur (extrem genaue) Sekundenimpulse, wobei der 59. jeder Minute ausfällt. Der nächste hörbare Impuls ist Sekunde 0 einer neuen Minute. Achtung! Telefonzeitsignale sind nur mit Festnetztelefonen genau. Handy- oder Internettelefonie hat eine Signalverzögerung von oft mehreren Sekunden, so dass die Anschlussmessungen wertlos sind! Wer kein Festnetztelefon hat - und das trifft schon auf sehr viele zu - muss eine Funkuhr verwenden.

Die genauen Kontaktzeiten dienten einst zur Verbesserung der Mondbahntheorie. In Zeiten von Laserdistanzmessungen ist diese Technik nicht mehr wirklich gebräuchlich. Allerdings liefern Sternbedeckungsdaten wichtige Aufschlüsse über das Mondrandprofil. Wenn Sie regelmäßig Sternbedeckungen durch den Mond beobachten und auch Messdaten sammeln und berichten wollen, dann nehmen Sie am Beobachtungsprogramm der International Occultation Timing Association (IOTA) teil. Diese Organisation koordiniert weltweil alle derartigen Beobachtungen und wertet auch die Ergebnisse aus.