Die Marsopposition 2003
Durch seine elliptische Umlaufbahn schwankt der Abstand des Mars zur Oppositionszeit
zwischen 56 und 101 Millionen Kilometern. Im Jahre 2003 erreichte der rote Planet seine
größte Erdnähe seit 56000 Jahren. Allerdings wird im Mittel alle 16 Jahre eine
günstige Perihelopposition erreicht. Beim letzten Mal, im Jahre 1988
war er mit 24´´ nur 1 Bogensekunde kleiner als 2003.
Seit der letzten Erdnähe hat die Fototechnik einen großen
Entwicklungssprung zurückgelegt. Mit preiswerten CCDs und Webcams
sind heute Aufnahmen möglich, die vor 16 Jahren noch undenkbar gewesen wären.
Der Sommer 2003 begann mit einer fast 2 Monate langen Trockenperiode. Als im Juli
der Mars die 18 Bogensekundengrenze überschritt, begann er als Fotoobjekt interessant zu werden
und Dank des fast beständig guten Wetters konnten zahlreiche Bilder angefertigt werden.
Das erste entstand am 7.7.2003 um 3:30 MESZ.
Etwa 50 min später entstand eine zweite Aufnahme. Deutlich ist die Rotation zu erkennen.
Die Strukturen sind etwas zum linken Rand gewandert.
Der
Mars ist nicht perfekt rund. Durch den schrägen Anblick zeigt er
eine schwache Phase auf der linken Seite, die mit zunehmender Erdnähe langsam verschwindet.
Aus den oberen Bildern konnte ein 3-D-Bild generiert werden, das mit einer
Rot-Grün-Brille betrachtet werden kann.
Der Mars rotiert in 24h und 37 min einmal um seine Achse. Beobachtet man den Planeten
in Tagesabstand zur gleichen Uhrzeit, so ist nur eine geringe Positionsänderung der
Oberflächendetails zu sehen. Insgesamt benötigt man 39 Tage um einmal
eine komplette Marsrotation sehen zu können.
Nach etwa einer Woche hat der Mars durch die Rotation sein Bild deutlich gewandelt.
Die folgende Serie entstand am 14.7.2003.
Bei einem genauen Vergleich kann man erkennen, dass der dunkle Solis
Lacus vom linken an den rechten Bildrand gewandert ist.
Auch dieses Mal wurden 2 Bilder im Abstand von 40 min angefertigt,
um die Rotation zu verdeutlichen.
Nach mehreren Nächten mit schlechten Seeing war am 19.7. das Wetter wieder
ausreichend gut für eine neue Serie.
Am Folgetag konnte der Mars etwas früher aufgenommen werden.
Interessant ist die unregelmäßige Polkappe. Sie entsteht dadurch, dass auf
den Mons Mitchel noch Schnee liegt, während im Tal zwischen Mons
Mitchel und Südpol das CO2 schon verdampft ist.
Auffällig
ist auch der Schnee auf dem nahe beim Pol stehenden Mons Argenteus.
Der ´Silberberg´ war auch visuell als auffällig heller Punkt zu sehen.
über dem Hellas-Gebiet war bei sehr guten Seeing auch visuell ein helles oranges Gebiet zu
erkennen. Möglicherweise ist es ein Rest eines kleinen Staubsturms, der einige Tage zuvor
von Amerika aus beobachtet wurde.
Die Luftruhe war am 20.7. so gut, dass nach mehreren erfolglosen Versuchen auch der
Marsmond Phobos fotografiert werden konnte.
Aufgrund seiner sehr engen Bahn, entfernt sich Phobos nie mehr als einen
Marsduchmesser von seinem Mutterplaneten.
Wegen des extremen Helligkeitsunterschieds von 1:100000 ist die Fotografie ist eine echte Herausforderung.
Sie gelang nur mit einem optimierten Newton mit gebogener Fangspiegelstrebe und weniger als 15% Obstruktion.
Durch die Fotografie im IR-Bereich konnte das Helligkeitsverhältnis etwas verbessert
und zugleich der Einfluß von Staub und Luftfeuchtigkeit verringert werden. Mit viel Bildverarbeitung
wurde an der errechneten Position ein schwaches Lichtpünktchen sichtbar.
Neben Phobos gibt es noch einen zweiten Marsmond namens Deimos. Obwohl er noch eine
Magnitude schwächer ist, kann er doch wegen seines größeren Planetenabstands viel leichter fotografiert werden.
Zur Aufnahme war schon ein 5-Zoll f/8 Refraktor ausreichend.
Ende des Monats
war das Seeing nicht so gut, doch dafür konnte bei Syrtis Mayor eine kleine Staubwolke abgebildet werden.
3 Tage zuvor war noch keine Staubwolke zu erkennen.
Lediglich im Hellas gab es einen verdächtigen Spot
Das Animated-Gif ist eine vergrößerte und kontrastgesteigerte Vergleichsaufnahme
der Sturmregion mit 3-tägigen Unterschied.
Zwei weitere Bilder gelangen am 3.8. und 10.8.2003. Damit konnte über fast einen Monat der Mars komplett
fotografiert werden.
Da fast jedes Gebiet der Marsoberfläche zumindest einmal abgelichtet wurde, konnte versucht werden
eine komplette Mars-Karte zu erstellen.
Sämtliche Bilder sind bei deutschen Wetter und deutschen Seeing
mit einem kleinen 6-Zöller etwa einem Monat vor
der Opposition entstanden.
Mars in Namibia
Zur Marsopposition weilte ich in Namibia.
Dort stand der Planet bei Subbogensekundenseeing
im Zenith. Das war ein toller Anblick. Selbst Phobos
und Deimos waren problemlos zu sehen!
Als Sebastian Voltmer am C14 der IAS
einige Marsaufnahmen anfertigte, durfte ich auch mal
kurz die Webcam dranhalten.
Der Unterschied zu der in Deutschland möglichen Aufnahmenqualität ist gewaltig:
Bei der Verarbeitung kam die Software Registax zum Einsatz. Bei Rohbildern mit
extrem guten Seeing liefert sie ein etwas besseres Alignment als Giotto.
Hier ein Vergleich der Ergebnisse beider Programme:
In Situationen mit mittleren oder schlechten Seeing liefert allerdings Giotto die besseren Resultate.
Es ist interessant die Ergebnisse mit den Bildern des HST zu vergleichen.
Bei genauer Betrachtung ist es möglich Einschlagskrater zu identifizieren.
Rechts oberhalb der gr. Syrte ist ein einzelner
Marskrater zu sehen!
Am unteren Rand der Aufnahme ist ein schwacher blauer Nebel zu erkennen. Es handelt sich
um eine Wolke aus CO2 und sublimierten Wasserdampf. Auf dem kontrastverstärkten
Blauauszug unten, ist das Gebiet etwas besser zu sehen.
Neben dem Krater Herschel konnte am Vortag auch der Krater Schiaparelli
fotografiert werden. Leider war das Seeing
bei dieser Aufnahme nicht ganz so perfekt wie am 30.8.2003.
Zum Vergleich rechts eine um 180 Grad gedrehte, beschriftete Aufnahme
mit dem Hubble Weltraumteleskop.
Eine weniger gute, aber immernoch brauchbare Aufnahme entstand am 4.6.2003
Sehr gutes Seeing herrschte am 6.9.2003.
Am linken unteren Bildrand ist Olympus Mons zu sehen. Im oberen
Bereich sind einige mutmaßiche Krater markiert.
Aus den vorhandenen Bildern von Sebastian Voltmer und mir wurde versucht
eine Markskarte zu erstellen. Die Karte hatte eine Lücke die
jedoch mit Aufnahmen von Stefan Seip und dem Team Mars03 in Chile
geschlossen werden konnte.
Einen kompletten Bericht zu den in Namibia entstandenen Bildern sowie eine
Rotationsanimation gibt es unter:
http://www.astrode.de/nampl03.htm#v2
Das sehr gute Seeing und die geringe Luftfeuchtigkeit
begünstigte auch die Beobachtung der Marsmonde Phobos
und Deimos.
Durch die ruhige Luft wurde bei der Photografie das Licht
der winzigen Himmelskörper auf wenige Pixel konzentriert.
Selbst auf den Webcam-Rohbildern waren die Monde problemlos zu erkennen.
Alle Einzelbilder sind fokal am C14 mit f/10 entstanden.
Bei genauer Betrachtung ist bei Phobos eine Helligkeitsänderung zu beobachten.
Dies ist auf die Rotation des kartoffelförmigen
Mondes zurückzuführen. Phobos besitzt wie der Erdmond eine gebundene
Rotation. Die Längsachse weißt in Richtung Mars. Dies führt dazu
das der Mond bei seiner max. Elongation auch seine größte
Helligkeit erreicht. In Planetennähe ist er etwa 1 mag schwächer.
Alle Einzelaufnahmen des Summenbildes wurden identisch verarbeitet!
Trotz des gewaltigen Helligkeitsunterschiedes von 1:100000 konnte Phobos fast über
die Hälfte seiner Bahn verfolgt werden.
Page mit Aufnahmen der Mars-Sternbedeckung vom 14.1.2004
Weitere Infos zum roten Planeten und Marsaufnahmen
aus der letzten Perihelopposition von 1988
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Einen kompletten Bericht zu den in Namibia entstandenen Bildern sowie eine
Rotationsanimation gibt es unter:
http://www.astrode.de/nampl03.htm#v2