Baader Planetarium

Neue Wege in der CaK-Sonnenbildgebung mit den Telezentrischen Systemen von Baader Planetarium

Team Baader Planetarium
Team Baader Planetarium
/
2. Oktober 2024
46483

Wir freuen uns, die bemerkenswerten Errungenschaften des renommierten Sonnenastronomen Christian Viladrich bekannt zu geben, der die Grenzen der Kalzium-K-Linie (CaK)-Sonnenbildgebung mit unseren Telezentrischen Systemen TZ-3S Telezentrisches System T-2 für SunDancer II uvm. (#1363070 , € 365,- ) und TZ-4S Telezentrisches System T-2 für SunDancer II uvm. (#1363080 , € 385,- ) erweitert hat.

Ein Jahrzehnt der Entwicklung: Fortschritte in der CaK-Sonnenbeobachtung

In den letzten zehn Jahren widmete sich Christian der Erforschung hochauflösender Sonnenbilder, zunächst im G-Band (430 nm), dann im nahen Ultraviolettspektrum, insbesondere bei der 393 nm CaK-Wellenlänge. Mit seinem selbstgebauten 300 mm Sonnen-Newton-Teleskop zielte er darauf ab, Bilder von intergranularen hellen Punkten und anderen chromosphärischen Merkmalen aufzunehmen, die zuvor nur professionellen Observatorien vorbehalten waren.

Freie Apertur der TZ-3S und TZ-4S Telezentrischen Systeme

Innovative Soleye CaK50 Spiegelbeschichtung

Um seine ehrgeizigen Ziele zu erreichen, arbeitete Christian mit Lazslo Francsics, dem Entwickler eines spezialisierten 300 mm Newton-Teleskops namens Soleye 300, zusammen, um eine einzigartige Spiegelbeschichtung zu erstellen, die als Soleye CaK50 bezeichnet wird. Diese Beschichtung reflektiert etwa 50% des CaK-Lichts und wirkt als Energie-Abweisungsfilter (ERF). Die innovative Beschichtung reduziert die thermische Belastung und ermöglicht deutlich kürzere Belichtungszeiten, die für hochauflösende Bilder entscheidend sind.

  • Technische Highlights:
    • Die Soleye CaK50-Beschichtung ist hochpräzise und gleichmäßig, selbst auf Optiken mit großem Durchmesser. Sie reflektiert etwa 50% des CaK-Lichts bei 393 nm und erhöht die Effizienz bei dieser Wellenlänge erheblich.
    • Ihr integrierter Reflexionskoeffizient über das gesamte Sonnenspektrum beträgt etwa 8,3%, was die Reflexion im Vergleich zu einem unbeschichteten Quarzglasspiegel verdoppelt.
    • Erreichte Belichtungszeiten von nur 1 ms ohne Verstärkung unter Verwendung eines Alluxa 0,37 nm CaK-Filters.
Transmission der Soleye CaK50

Die folgenden bemerkenswerten Bilder wurden während eines zweiwöchigen Einsatzes in St Véran (auf dem Gelände des Astroqueyras Observatoriums) in den französischen Alpen auf einer Höhe von 2.930 Metern aufgenommen. Die außergewöhnlichen atmosphärischen Bedingungen an diesem hochgelegenen Ort trugen wesentlich zur Qualität der Beobachtungen bei.

Außergewöhnliche Leistung des TZ-4S Telezentrischen Systems in der CaK-Bildgebung

Christian berichtete von herausragenden Ergebnissen bei der Verwendung des TZ-4S Telezentrischen Systems in seinen CaK-Beobachtungen. Das telezentrische Design, das sich von einer normalen Barlow-Linse unterscheidet, hilft, Reflexionen und Geisterbilder zu eliminieren, selbst bei Verwendung komplexer Filterstapel.

Er bemerkte, dass das TZ-4S eine extrem gleichmäßige Feldabdeckung bietet, ohne Qualitätsverlust an den Rändern, selbst bei Verwendung eines Sensors mit kleiner Größe an seinem 300 mm f/5.5 Teleskop bei 393 nm. Bemerkenswerterweise gab es keine Spuren von Geisterbildern, was zuvor ein Problem mit anderen Barlows war.

Unser CEO, Johannes Baader, bemerkte:

"Es war unser Designziel für Optik und Beschichtungen unserer TZ-Systeme, bei CaK arbeiten zu können, und es wurde speziell dafür entwickelt, sowohl in H-alpha als auch in CaK vielseitig zu sein. Aber es in der realen Anwendung zu sehen, macht einen Unterschied. Die Natur des TZ als telezentrisches System im Gegensatz zu einer normalen Barlow hilft sicherlich bei den Reflexionen (Geisterbildern)."

Ein bedeutender Meilenstein in Christians Arbeit war auch der erfolgreiche Einsatz einer Double-Stack-Konfiguration mit zwei 0,14 nm CaK-Filtern. Diese Technik ermöglichte es ihm, chromosphärische Schichten mit beispielloser Detailgenauigkeit abzubilden. Unten finden Sie zuerst ein Bild mit einem einzelnen CaK-Filter, dann das gleiche Objekt in der Mitte mit doppelt gestacktem CaK-Filter.

Atemberaubende CaK-Sonnenbilder:

Hochauflösender Sonnenfleck in Single-Stack CaK

Auf der linken Seite des Sonnenflecks entwickeln sich schwache Fibrillen in einem spiralförmigen Muster, die sich von den penumbralen Filamenten erstrecken.

Erhöhte Details mit doppelt gestackten CaK-Filtern

Die Fibrillen sind nun deutlich sichtbar, und die Bereiche der "ruhigen Sonne" erscheinen dunkler, wodurch die chromosphärischen Merkmale hervorgehoben werden.

Sonnenrand mit chromosphärischen Eruptionen und Protuberanzen

Mit einer angemessenen Belichtungszeit von 3 ms aufgenommen, zeigt das Bild Eruptionen aus der Umbra des Flecks und demonstriert die Fähigkeit des TZ-4S, chromosphärische Phänomene abzubilden.

Vielseitigkeit des TZ-3S Telezentrischen Systems

An Tagen mit durchschnittlichen Sichtbedingungen nutzte Christian das TZ-3S Telezentrische System, um von seinem größeren Sichtfeld und der reduzierten Empfindlichkeit gegenüber atmosphärischen Störungen zu profitieren. Dies ermöglichte es ihm, breitere Sonnenregionen mit beeindruckenden Details aufzunehmen.

Weitfeld-CaK-Bildgebung: Flare-Entwicklung:

Christian dokumentierte die Entwicklung eines Sonnenflares über etwa 90 Minuten mit dem TZ-3S und doppelt gestackten CaK-Filtern.

Diese Sequenz zeigt einzigartige Strukturen, die sich innerhalb der Schatten entwickeln und in der H-alpha-Bildgebung nicht sichtbar sind.
TZ-3S Telezentrisches System T-2 für SunDancer II uvm. (#1363070 , € 365,- ) mit CaK-Filter, der an der Kamera befestigt ist.

Einzigartige chromosphärische Merkmale in dicht besetzten Feldern

Dieses Bild erfasst ein dicht besetztes Feld mit sehr eigentümlichen Merkmalen, die in den Schatten sichtbar sind. Diese einzigartigen chromosphärischen Strukturen ähneln nichts, was in der H-alpha-Bildgebung gesehen wird, und bieten neue Einblicke in die Solardynamik.

Hochauflösende Bildgebung nahe dem Sonnenrand

Dieses Bild, näher am Sonnenrand aufgenommen, zeigt komplexe chromosphärische Strukturen und bietet eine dreidimensionale Perspektive auf Sonnenmerkmale.

Ein einzelner Sonnenfleck umgeben von ruhiger Sonne

Dieses Bild zeigt einen einzelnen Sonnenfleck mit einem Flare, umgeben von einem Bereich der "ruhigen" Sonne, und unterstreicht die Vielseitigkeit des TZ-3S bei der Erfassung verschiedener Sonnenphänomene.

Beobachtung spektakulärer Koronaschleifen mit dem TZ-3S:

Am letzten Tag seiner Mission in St Véran gelang es Christian, beeindruckende Bilder von Koronaschleifen am westlichen Rand der Sonne aufzunehmen. Diese Bilder unterstreichen die Fähigkeit unserer telezentrischen Systeme, dynamische Sonnenphänomene mit außergewöhnlicher Detailgenauigkeit zu erfassen.

Aufsteigende Koronaschleifen am westlichen Rand

Dieses Bild zeigt ein System wunderschöner Koronaschleifen, die am westlichen Rand der Sonne sichtbar sind.
Beide Bilder wurden im Abstand von 10 Minuten aufgenommen, unter Verwendung des TZ-4S Telezentrischen Systems und doppelt gestackter CaK-Filter.

Zunehmende Höhe der Koronaschleifen

Im Verlauf der Beobachtung erhöhten sich die Koronaschleifen in der Höhe, was eine Änderung der Bildkomposition erforderte, um ihre volle Ausdehnung zu erfassen.

Beste Sichtbedingungen nahe dem Meridian

Ungewöhnlicherweise trat die beste Sicht auf, als sich die Sonne dem Meridian näherte, was noch detailliertere Aufnahmen ermöglichte.

Fortschritte in der CaK-Sonnenbildgebung

Christians bahnbrechende Bemühungen haben das Feld der CaK-Sonnenbildgebung erheblich vorangebracht. Seine Arbeit demonstriert die Effektivität der Telezentrischen Systeme von Baader Planetarium bei der Aufnahme hochauflösender Bilder bei der CaK-Wellenlänge und eröffnet neue Möglichkeiten für Amateur- und Profiastronomen.

Er hob auch die Vorteile der Verwendung eines hartbeschichteten Ca K 0,1 nm Filters hervor, der einen erheblichen Fortschritt gegenüber traditionellen Lunt CaK 2,4 Å Filtern darstellt. Er entdeckte, dass eine einfache thermische Regulierung eingesetzt werden kann, um den Filter präzise auf die CaK-Linie abzustimmen und die Bildqualität erheblich zu verbessern. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Umgebungstemperatur unter der Referenztemperatur des Filters liegt.

Expertenempfehlungen

Christian äußerte seine Zufriedenheit mit der Leistung unserer telezentrischen Systeme:

"Das TZ-4S funktioniert bei 393 nm außergewöhnlich gut. Es arbeitet auch bei f/5.5 hervorragend, und ich konnte keine störenden Reflexionen oder Geisterbilder feststellen, selbst bei Verwendung eines Stapels von zwei Filtern, was ausgezeichnet ist! Das TZ-3S ist im nahen UV exzellent. Es ergänzt das TZ-4S mit seinem größeren Sichtfeld und der reduzierten Empfindlichkeit gegenüber durchschnittlichen Sichtbedingungen."

Christians bahnbrechende Bemühungen haben nicht nur die außergewöhnlichen Fähigkeiten unserer telezentrischen Systeme gezeigt, sondern auch die Solarastronomie-Gemeinschaft inspiriert, indem sie demonstrieren, dass Beobachtungen auf professionellem Niveau mit dedizierter Amateur-Ausrüstung erreichbar sind.

Bild aufgenommen im G-Band (430-2 nm) mit dem TZ4-S bei 3,4x

Über die Telezentrischen Systeme von Baader Planetarium

Unsere TZ-S Telezentrischen Systeme sind sorgfältig für hochauflösende Sonnenbeobachtungen in sowohl H-alpha- als auch CaK-Wellenlängen entwickelt. Das telezentrische Design gewährleistet ein hochkorrigiertes und gleichmäßiges Feld und minimiert Reflexionen und Geisterbilder, selbst bei komplexen Filteraufbauten.

Werden Sie Teil der CaK-Bildgebungsgemeinschaft

Wir sprechen unseren aufrichtigen Dank an Christian Viladrich aus, der die Erlaubnis erteilt hat, seine außergewöhnlichen Bilder in diesem Artikel zu präsentieren. Wenn Sie tiefer in die Sonnenbildgebung eintauchen möchten, schauen Sie sich das Buch Solar Astronomy – Observing, imaging and studying the Sun an, das unter anderem von Christian Viladrich veröffentlicht wurde: https://solar-astronomy-book.com/

Wir laden Astronomen und Astrofotografen ein, die Fähigkeiten unserer telezentrischen Systeme für die Ca K-Bildgebung zu erkunden. Egal, ob Sie in die Chromosphäre eintauchen oder die komplexen Details der Sonnenaktivität einfangen, Baader Planetarium bietet die Werkzeuge, um Ihre Beobachtungen zu verbessern. Teilen Sie Ihre Ergebnisse mit uns und werden Sie Teil unserer wachsenden Gemeinschaft, die die Grenzen der Solarastronomie verschiebt.

Für weitere Informationen zu unseren Produkten und wie sie Ihre Bemühungen in der Sonnenbildgebung verbessern können, besuchen Sie bitte unsere Solarprodukte oder unseren Solar-Blog, oder kontaktieren Sie unser Expertenteam.

Das TZ4-S funktioniert im nahen UV sehr gut. Einige schwache Fibrillen sind sichtbar. In CaK erscheinen Fackelgebiete in Form von weißen "Plages".

Zu Ihrer eigenen Sicherheit

Warnung: Kalziumlicht ist schädlich für das menschliche Auge. Daher darf Kalziumlicht grundsätzlich nicht visuell beobachtet werden. Die hier aufgeführten Bilder und Ergebnisse verdeutlichen die optische Leistung der Baader Telezentriken TZ-3S / TZ-4S und wurden von einem erfahrenen Sonnenfotografen erstellt. Für den dauerhaften und sicheren Einsatz im Bereich der Kalziumfotografie empfehlen wir unseren Baader Kalzium GEN-II 1¼" (#2961590 , € 285,- ) , der nur in Verbindung mit dem enthaltenen AstroSolar® Foto Folie OD 3.8, 20x29 cm - nicht für visuelle Beobachtung (#2459278 , € 34,- ) oder mit einem separat erhältlichen Cool-Ceramic Safety Herschelprisma 2" Mark II – Photo (#2956510P , € 645,- ) verwendet werden darf.