interstellarum THEMA | 1/2014 fokussiert

Titelbild: Während ISON kläglich an der Sonne scheiterte, stieß C/2013 R1 Lovejoy in die Lücke. Das Foto zeigt ihn am 12.12.2013. CCD-Aufnahme, 5:14 MEZ, 8"-Astrograph bei 560mm, FLI PL 16070, 5min (je LRGB). Gerald Rhemann

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Buchtipp Liebe Leserinnen, liebe Leser, Atlas der Großen Kometen eigentlich war alles ganz anders geplant: Dieses Themenheft sollte eine imposante Rückschau auf den Jahrhundert-Auftritt des Kometen ISON werden; mit Ihren Fotos, viel Hintergrundinformation und Begeisterung. Leider ist bekanntlich alles ganz anders gekommen. Komet ISON kommt in diesem Heft nun nur noch am Rande vor: Daniel Fischer fasst die bisherigen Kenntnisse über das Scheitern in seiner Analyse zusammen (S. 24). Stefan Binnewies und Rainer Sparenberg berichten von der vergeblichen Suche nach ISON auf La Palma (S. 64). Dennoch: Das Kometenjahr 2013 war besser als sein Ruf. Das zeigt der ausführliche Rückblick von Burkhard Leitner mit beeindruckenden Fotos der Kometen-Fotoexperten Gerald Rhemann und Waldemar Skorupa (S. 30).

Ronald Stoyan, Oculum-Verlag, Im Fokus dieser Ausgabe stehen die spannenden Ereignisse, die im zweiten Halb- ISBN: 978-3-938469-70-5, jahr 2014 folgen werden: Mit Rosetta wird erstmals eine Raumsonde in den Orbit um 49,90€. einen Kometen einschwenken, und sogar ein Landemodul auf diesem absetzen. Was sich Forscher davon erhoffen, schildert Daniel Fischer in seiner Titelgeschichte (S. 8). Kometen- Kurzlink: oclm.de/03ac Astronom Harald Krüger gibt in seinem Artikel einen umfassenden Überblick über das heutige Wissen zu Schweifsternen vor Rosetta (S. 16).

Das Themenheft ist aber auch gleichzeitig ein Anlass für den Blick zurück: Burkhard Buchtipp Leitner fasst in seinem Bericht die Kometen-Erscheinungen der letzten Jahrzehnte zu- sammen (S. 36). Uwe Wohlrab feiert die Fotografie seines 100. Kometen (S. 40), während Astro-Praxis Kometen Jürgen Linder auf den Wechsel der Aufnahmetechnik in den letzten 40 Jahren eingeht (S. 46). Schließlich berichtet Werner Hasubick, mit welchen Hilfsmitteln er 1000 Schweif- sterne verfolgt hat (S. 58). Eines haben all diese Berichte gemeinsam: Grandiose Kometen- aufnahmen aus vier Jahrzehnten.

Noch ein persönlicher Tipp: Wenn Sie nicht länger auf den nächsten großen Kometen warten möchten, empfehle ich Ihnen mein Buch »Atlas der Großen Kometen«. In diesem wunderschönen Bildband stelle ich die 30 größten Schweifsterne der Neuzeit vor – mit unterhaltsamen Texten und einem großen Schatz an Zeichnungen und Fotografien, der in diesem Umfang einmalig in der Kometen-Literatur ist.

Burkhard Leitner, Uwe Pilz, Viel Spaß beim Lesen Oculum-Verlag, ISBN: 978-3- 938469-60-6, 24,90€.

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1 Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Inhalt interstellarum THEMA | 1/2014

8

Kometen im Visier Rosetta eröffnet eine neue Ära der Kometen-Astronomie

Hintergrund Praxis Technik

8 Kometen im Visier 30 Das verhinderte 46 40 Jahre Kometenfotografie Rosetta eröffnet eine neue Ära Kometenjahr Ein Rückblick auf der Kometen-Astronomie Die Schweifsterne des Jahres 2013 Techniken und Trends

16 Kometen – Kleinkörper 36 Von IRAS bis ISON 54 Auf und ab aus Eis & Staub Ein Rückblick auf die Kometen Lichtkurven von Kometen Neue Erkenntnisse der der letzten 35 Jahre selbst berechnen Kometenforschung 40 Hundert Kometen 58 Der Kometenjäger 24 Aus und vorbei Rückblick auf 28 Jahre Auf der Pirsch nach 1000 Wie Komet ISON sein Endspiel verlor Kometenfotografie Schweifsternen

28 Unheimliche Begegnung mit Mars Komet C/2013 A1 (Siding Spring) am Roten Planeten

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4 interstellarum THEMA | 1/2014 Inhalt

16 30 36 Kometen – Das verhinderte Von IRAS Kleinkörper aus Kometenjahr bis ISON Eis & Staub

24 40 46 Aus und Hundert 40 Jahre vorbei Kometen Kometenfotografie

Szene 54 58 Auf und ab Der Kometenjäger 64 Jagd auf ein Phantom Eine Fotoexkursion auf der Suche nach ISONs Überresten

68 Kometenentdeckung in Teamarbeit Der Komet P/2014 C1 (TOTAS)

72 Der erfolgreichste Kometenentdecker Ein Interview mit Robert McNaught 64 68 74 Rezension: Comets! Jagd auf ein Kometen­ 74 Kometen im Web Phantom entdeckung Astro-Markt in Teamarbeit 75 Gewerbliche Anzeigen Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

5 Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen

intergrund im Visier H Rosetta eröffnet eine neue Ära der Kometen-Astronomie

von Daniel Fischer

ESA/J. Mai

Abb. 1: Überbordende Freude im Main Control Room des European Space Operations Centre (ESOC) der ESA in Darmstadt, nachdem feststeht, dass sich Rosetta nach 31-monatigem Winterschlaf wieder gemeldet hat.

Es wird der nächste große Schritt in der Erforschung der Kometen mit Raumsonden sein: Die am 2. März 2004 gestartete ESA-Kometensonde Rosetta soll im August 2014 als erster Raumflugkörper auf eine Um- laufbahn um einen Kometen gebracht werden. Im November wird die Landeeinheit Philae sogar auf dem Kometen abgesetzt werden. Aber erst einmal musste die Sonde diesen Januar aus langem Schlaf erwachen …

och nicht einmal das Warten auf Seit dem 8. Juni 2011 war sie in einem gelaufen, darunter auch vier redundante seine eigenen Weltraumstarts sei tiefen Winterschlaf durch das Sonnen- Timer, die sie nun 957 Tage später – um derart nervenaufreibend gewesen, system gezogen, auf ihrer komplizierten 11:00 MEZ – hätten wieder aufwecken Nsagt der mehrfache Astronaut und heutige zehnjährigen Bahn zwischen Erde und sollen. Eine längere Prozedur hätte dann ESA-Manager Thomas Reiter: Die Uhr im Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko, zu folgen müssen, mit dem Aufwärmen der Kontrollzentrum ESOC in Darmstadt tickte weit von der Sonne entfernt, als dass ihre Navigationsinstrumente und der Aus- und tickte an jenem 20. Januar 2014 – aber Solarzellen noch ausreichend Strom für richtung der Hauptantenne zur Erde, bis die große Raumsonde Rosetta meldete sich den Normalbetrieb liefern konnten. Aber frühestens um 18:30 MEZ der Funkträger

einfach nicht. lebenswichtige Systeme waren weiter- Rosettas die Erde erreichen sollte. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

8 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

GRUNDLAGEN ESA/J. Mai

Der Stein von Rosetta

Der Name der Mission geht auf ei- nen Stein zurück, den napoleonische Soldaten 1799 während der Beset- zung Ägyptens nahe dem Ort Roset- ta (heute Rashid) im Nildelta fanden. Der Stein stammt aus dem Jahre 196 v. Chr und zeigt einen Gesetzestext in Griechisch, Demotisch sowie in ägyp- Abb. 2: Das Signal ist da! Die scharfe Spitze tischen Hieroglyphen. Mit diesem auf dem Rauschen der Spectrum Analyzer von Stein gelang es dem französischen Ge- den 70m-Antennen des Deep Space Network lehrten Jean Francois Champollion, das in Kalifornien und Australien ist der Funkträger Geheimnis der ägyptischen Hierogly- von Rosetta – zum ersten Mal seit 31 Monaten phen zu entziffern und damit den Zu- wieder zu hören. gang zu einer untergegangenen Kul- tur zu schaffen. aufgewacht, hatte sich im Raum gedreht, die Auch der Name des Landegerätes – große Funkantenne auf die Erde ausgerich- Philae – hat mit den Hieroglyphen zu tet und den Träger eingeschaltet, über den tun. Auf der inzwischen untergegan- Stunden später auch die erste Telemetrie ein- genen Nil-Insel Philae südlich von Lu- lief und von genereller Gesundheit der Sonde xor befand sich ein Obelisk, der die Na- kündete. Das war das Ende eines langen War- men von Kleopatra und Ptolemäus in tens, aber auch der Beginn einer mehrmona- griechischer Schrift und in Hierogly- tigen behutsamen Wiederinbetriebnahme phen enthielt. Damit konnte Champolli- der komplexen Riesensonde, ihrer Systeme on nachweisen, dass die Hieroglyphen und der umfangreichen Nutzlast auf ihr wie einer Schriftsprache entsprechen und auch auf dem Lander Philae, die nun mit 40 so an die Entzifferung des Rosetta- Minuten Verspätung begann. Steines gehen. In ähnlicher Weise er- hoffen sich die Wissenschaftler von Dreißig Jahre für eine Mission der Rosetta-Mission, die Ursprünge unseres Sonnensystems zu entschlüs- Die Jahre 2014 und 2015 krönen ein Projekt, seln. Rosetta und Philae sind also nicht das schon vor drei Jahrzehnten begonnen nur Namen, sie verkörpern zugleich ein hatte, denn die Entscheidung für die Roset- anspruchsvolles Programm. ta-Mission als eines von vier Hauptprojek- ten im ESA-Langzeitprogramm »Horizont 2000« war bereits 1985 gefallen. Die wissen- Warten auf eine kleine Spitze Kontaktaufnahme gemietete 70m-Schüssel schaftliche Welt war damals überzeugt, dass DSS-14 der NASA im kalifornischen Gold- Kometen aus nahezu unverändertem Ma- Präzise berechnen ließ sich dies zwar nicht, stone weiterhin rein gar nichts empfing. Die terial aus dem präsolaren Nebel bestehen aber die Experten der Flugkontrolle rech- ganze Welt konnte per Webcast zuschauen, würden: Damit könnte man von ihnen di- neten mit 18:45 MEZ als wahrscheinlichstem wie sich auf dem Spektrum-Analysator ih- rekte Informationen von der Geburt unse- Zeitpunkt – und waren sich zu 98% bis 99% res Empfängers exakt nichts tat. res Sonnensystems erhalten. sicher, dass sich Rosetta an diesem Tag von Um 19:15 MEZ, eine halbe Stunde nach Zwar ist das Bild inzwischen viel differen- sich aus melden würde. Allerdings war im- dem erhofften Erscheinen einer markanten zierter geworden und man hat manche Pro- mer klar gewesen, dass es nach zweieinhalb Spitze auf dem Display, kam mit DSS-43 im zesse kennengelernt, die auch Kometenmate- Jahren während des Hochfahrens der Syste- australischen Canberra eine zweite 70m-An- rie im Laufe der Jahrmilliarden verändert me zu Problemen kommen könnte und die tenne dazu – und nur Minuten später schien haben können, aber ursprünglichere Zeug- Prozedur dann wieder von vorne begonnen aus den nunmehr zwei Spektren ein immer nisse aus der Urzeit des Sonnensystems sind würde – und es hätte an den folgenden Tagen deutlicheres Signal zu wachsen. Hektik in der nirgends in Sicht. Obwohl die Giotto-Mis- auch die Möglichkeit gegeben, einer schwei- Flugkontrolle, Rückfragen beim Jet Propulsi- sion der ESA zum Kometen Halley 1985 noch genden Sonde direkt Kommandos zu geben on Laboratory in Kalifornien, das die großen in den Startvorbereitungen war, sprach sich und dem Computer auf die Sprünge zu helfen. Antennen betreibt – und dann, nach einer das Programmkomitee der Weltraumbehör- Trotzdem wurden die Gesichter im ESOC Minute und gefühlten Ewigkeit der Unge- de bereits für eine aufwendige Fortführung länger und länger, als die Uhr 18:45, dann wissheit plötzlich gewaltiger Jubel im ESOC, der Kometenerkundung aus. Und die sah da-

19:00 MEZ hinter sich ließ und die für die als es keinen Zweifel mehr gab: Rosetta ist mals noch ganz anders aus als heute. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

9 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014 ESA/J. Mai ESA und European Southern Observatory Southern European und ESA

Abb. 3: Der Zielkomet in aktivem Zustand – kein Star am Firmament, aber ein Ziel für eine Raumsonde mit vertretbarem Risiko.

Abb. 4: Das vom echten Orbiter nicht zu unterscheidende, aber weniger empfindliche Engineering Qualification Model Rosettas während Tests vor dem Start.

Gemeinsam mit der NASA wollte die ESA zehn Jahre später zu einem Kometen namens treiber von Satellitenstarts und zum anderen nämlich Material von einem Kometen zur Wirtanen aufbrechen sollte. Wenn schon das Gelingen einer der teuersten Flaggschiff- Erde zurückbringen. Diese Traummission keine Proben-Rückkehrmission, dann soll- Missionen der ESA. Nach Abwägung aller trug den Namen »Comet Nucleus Sample te wenigstens gelandet werden – ursprüng- Vor- und Nachteile der in Frage kommenden Return« (CNSR) und sollte viele Erfahrun- lich sogar zweimal: Vorgesehen waren die Objekte entschieden sich die ESA-Wissen- gen der Apollo-Mondlandungen aufgreifen, Landemodule »Champollion« von Frank- schaftler nach ziemlich hitziger Debatte für was die Landung und den Start von der Ober- reich und den USA und »Roland«, der RO- den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimen- fläche eines anderen Himmelskörpers betraf. setta LANDer, als rein deutsches Projekt. ko, den einer seiner Verächter sogleich »Chu- Doch die USA stiegen Ende der 1980er-Jahre Auch hier zogen sich die USA aber wieder ry« taufte. Dieser Komet war 1969 von dem aus dem gewaltigen Projekt aus und strichen zurück, Champollion war zeitweise eine ei- ukrainischen Astronomen Klim Churyumov auch gleich noch ein weiteres Milliardenunter- genständige Kleinmission und wurde dann auf Fotos entdeckt worden, die seine Kollegin nehmen der Kometenforschung: die Sonde auch fallengelassen: Am Ende bauten Deut- Swetlana Gerasimenko aufgenommen hatte: »Comet Rendezvous Asteroid Flyby«, die be- sche und Franzosen gemeinsam eine 100kg Er stammt aus dem Edgeworth-Kuiper-Gür- reits vor CNSR zum ersten Mal in die Umlauf- schwere Hightech-Landesonde für Rosetta, tel und hat eine Umlaufperiode von etwa 6,5 bahn um einen Kometen eingeschwenkt wäre die nun Philae heißt. Damit waren die Pro- Jahren. Sein Kern ist nach teleskopischen Da- und auch viele europäische Instrumente ge- bleme aber noch nicht vorüber. Ursprünglich ten oval und 3km × 5km groß, mit einer Ro- tragen hätte. Zwar absolvierte die NASA seit- sollte Rosetta 2003 zum Kometen Wirtanen tationsperiode von 12,4 bis 12,9 Stunden. Das her eine ganze Reihe Kometenvorbeiflüge mit starten – doch der Fehlstart der leistungs- Reflexionsvermögen beträgt gerade einmal kleineren Raumsonden, die das vergangene stärkeren Ariane-5-Plus-Rakete im Dezem- 0,04, d.h. er ist dunkler als Kohle, und die Jahrzehnt zu einem amerikanischen der Ko- ber 2002 zwang sowohl die ESA als auch die Dichte seines Oberflächenmaterials ist ver- metenforschung machten, doch nur die ESA Betreibergesellschaft Arianespace zu einer gleichbar mit einem trockenen Schwamm. arbeitete weiter an einem Kometenorbiter, der gründlichen Überprüfung. Die unangeneh- nicht nur vorbeihuschen sollte. me Folge: Wirtanen konnte nun nicht mehr Das neue Ziel eingeholt werden. Auferstanden aus Ruinen Man wollte bei Rosetta auch nicht das Ge- Gegenüber Wirtanen ist »Chury« wesentlich ringste riskieren. Zuviel stand auf dem Spiel, jünger und damit weniger ausgegast. Das ist Aus den europäischen Überresten der CNSR zum einen das Prestige Europas als Produ- von Vorteil, denn pro Umlauf verliert der Ko- erwuchs ab 1993 die Mission Rosetta, die zent von Schwerlastträgerraketen sowie Be- met etwa 400t Masse beziehungsweise 1,50m Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

10 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

ESA/A. van der Geest

Abb. 5: Der Kometenorbiter Rosetta mit dem Kometenlander Philae huckepack (in Grau, oben) im Large Space Simulator des ESTEC in den Niederlanden.

Oberflächenmaterial. Churyumov-Gerasi- engste Sonnenannäherung, die ihn zwischen denen wir den unaussprechlichen Namen des menko bewegt sich auf einer elliptischen die Umlaufbahnen von Erde und Mars füh- Zielobjektes zu verdanken haben. Bahn zwischen 840 Millionen und 195 Mil- ren wird, wird er erst im August 2015 errei- Die Missionsplaner hatten eine überaus lionen Kilometern Abstand um die Sonne. chen. Bei den letzten teleskopischen Beob- komplexe und wissenschaftlich hoch ergie- Von Nachteil für die Mission sind sein größe- achtungen von der Erde aus im vergangenen bige zehnjährige Reiseroute ausgetüftelt, auf rer Durchmesser sowie seine gegenüber Wir- Oktober befand sich Churyumov-Gerasi- der Rosetta bis zum Ende der Mission etwa 7,1 tanen größere Masse: Letztere bewirkt eine menko noch so weit von der Sonne entfernt, Milliarden Kilometer durch unser Sonnen- etwa dreimal so hohe Landegeschwindigkeit dass er noch keine Gase und keinen Staub system zurückgelegt haben wird. Der Weg des Rosetta-Landers Philae, so dass Verände- ausstieß: Auf Bildern des Very Large Tele- führte die Sonde dreimal an der Erde und rungen vorgenommen werden mussten; noch scope der ESO war er deshalb nur als ein- einmal am Mars sowie an den Kleinplaneten Jahre nach dem Start wurden in Labors die facher Lichtpunkt zu sehen. Bald darauf war Šteins (2008) und Lutetia (2010) vorbei, wobei Landeprozeduren durchgespielt und verfei- er nicht mehr zu beobachten, weil die Elon- die Vorbeiflüge an den Planeten zum Errei- nert. Außerdem wurden intensive Beobach- gation von der Sonne zu gering wurde. Aus chen einer Rendezvousbahn mit dem Kome- tungen von »C-G«, wie der Komet bei der zum Teil mehrere Jahre zurückliegenden Be- ten essentiell waren (vgl. Kasten »Im Detail«). ESA inzwischen meist genannt wird, aus der obachtungen ergibt sich, dass der Komet je- Unterwegs drang Rosetta notgedrungen bis Ferne organisiert, um sein Verhalten bei der doch bereits im März dieses Jahres beginnen zu 800 Millionen Kilometer von der Sonne Annäherung an die Sonne besser abschätzen könnte, Gas und Staub zu verlieren. entfernt – nahe der Umlaufbahn von Jupiter zu können: Schließlich soll Rosetta nach der – ins äußere Sonnensystem vor, wo sie Chu- Ankunft diesen Sommer stets in seiner Nähe Rosettas lange Reise ryumov-Gerasimenko erreichen und schließ- verweilen und den Anstieg seiner Aktivität lich auf dem Weg zur Sonne begleiten wird. verfolgen, dabei aber nicht durch den Staub Nach zwei Startverschiebungen aufgrund Direkt nach dem umfangreichen Austes- gefährdet werden, der den Kometenkern mit schlechten Wetters und technischer Proble- ten aller Systeme an Bord steht Ende Mai ein dem abströmenden Gas verlässt. me war der dritte Versuch am 2. März 2004 größeres Kurskorrekturmanöver auf Ro- Zum Zeitpunkt von Rosettas Erwachen schließlich reibungslos gelungen: Die Ariane settas Programm: Es soll den Kometenjäger befand sich Churyumov-Gerasimenko auf 5 absolvierte vom europäischen Raumflugha- endgültig auf Rendezvouskurs bringen. Das seiner 6,5-Jahres-Bahn noch in der Nähe der fen in Französisch-Guyana aus einen Bilder- Einschwenken in einen Orbit ist für August Umlaufbahn von Jupiter (Rosetta war noch buchstart. In Kourou mit dabei waren auch 2014 geplant, wobei es sich wegen der gerin- neun Millionen Kilometer entfernt): Seine die beiden ukrainischen Kometenentdecker, gen Masse des Kometen aber nicht um eine Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

11 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014 D. Fischer D. D. Fischer D.

Abb. 6: Der Kontrollraum für den Kometenlander Philae im MUSC des DLR Abb. 7: Ein detailgetreues 1:1-Modell des Kometenlanders Philae beim in Köln: Hier wird es am 11. November besonders spannend. DLR in Köln, hier beim Tag der Luft- und Raumfahrt 2013.

Umlaufbahn im herkömmlichen Sinne han- lingt das Manöver, dann kann das exotische (die es zusammen noch einmal auf hunder- delt: Vielmehr wird sich Rosetta vorsichtig Kometenmaterial hautnah durch zehn ver- te Millionen Euro bringen dürften) sowie die annähern und dann in einem komplizierten schiedene Instrumente detailliert untersucht einjährige Startverschiebung, so dass die Ge- Muster aus dreieckigen oder pyramidenför- und die Kometenforschung gewaltig voran- samtkosten bei gut einer Milliarde Euro lie- migen Flugmanövern immer wieder beson- gebracht werden. Klappt es nicht, dann ver- gen. Deutschland als wichtigste an dieser ders nahe an Churyumov-Gerasimenko he- sprechen gleichwohl das Dutzend Instru- Mission beteiligte Nation trägt dabei einen rankommen, bis sich die Bahn schließlich mente auf dem Orbiter – und die erstmalige Beitrag von 290 Millionen Euro. einer Serie von Ellipsen annähert. Möglichkeit, mit ihnen die Veränderung ei- An Bord der beiden Sondenteile befin- In der Nähe des Kometen bleibt die Sonde nes Kometen bei der Annäherung an die den sich insgesamt 21 Instrumente, elf auf aber immer, auch nach dem Absetzen von Sonne hautnah zu verfolgen – immer noch dem Orbiter und zehn auf dem Lander. Da- Philae diesen November. Im August 2015 bahnbrechende Erkenntnisse. von wurden allein 13 an deutschen Univer- wird dann der sonnennächste Punkt der Das Landemodul Philae ist so konstruiert, sitäten, Max-Planck- oder DLR-Instituten Kometenbahn erreicht, mit der höchsten dass es im Idealfall etwa sechs Monate lang entwickelt und gebaut, bzw. wichtige Teile Aktivität des Kerns, die auch den Abstand die harten Umweltbedingungen auf der Ko- beigesteuert. Philae selbst wurde im Wesent- Rosettas bestimmen wird: Entscheidend metenoberfläche aushalten könnte, dank ei- lichen am DLR-Institut für Raumsimulation ist Churyumov-Gerasimenkos Staubpro- gener Solarzellen wäre die Stromversorgung in Köln und am Max-Planck-Institut für Son- duktion. Einige Monate danach, voraus- gesichert. Die Erfahrungen Europas mit Lan- nensystemforschung (MPS) in Katlenburg- sichtlich Ende 2015, wird die Satellitenmis- dungen auf fremden Himmelskörpern sind Lindau gebaut. Die Leichtbaustruktur steu- sion beendet sein, während sich der Komet allerdings begrenzt und zwiespältig: 2003 erte das DLR-Institut für Strukturmechanik wieder in die äußeren, eisigen Bereiche des scheiterte eine (von Großbritannien beige- in Braunschweig bei. Eines der wichtigsten Planetensystems zurückzieht. stellte) Billig-Landeeinheit auf dem Mars, Instrumente des Rosetta-Orbiters, das OSI- zwei Jahre später überlebte Huygens auf der RIS-Kamerasystem, wurde ebenfalls am MPS Die Landung: Krönung Oberfläche des Saturnmonds Titan dagegen entwickelt und gebaut. An fünf weiteren In- oder Zugabe? viel länger als erwartet. strumenten ist das MPS beteiligt (MIRO, Die ESA-Kosten der Rosetta-Mission be- CONSERT, COSIMA, COSAC und ROSI- Das Sahnehäubchen der Rosetta-Mission ist tragen 770 Millionen Euro. Hinzu kommen NA). Vom Max-Planck-Institut für Extra- zweifellos die für November 2014 geplante die Kosten für Philae, für nationale Beiträ- terrestrische Physik in Garching stammt das

Landung von Philae auf dem Kometen. Ge- ge zu den wissenschaftlichen Experimenten Massenspektrometer COSIMA. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

12 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund ESA/J. Huart ESA, Abb. von AOES Medialab

Abb. 8: Philae auf dem Weg zur Oberfläche des Abb. 9: Abstieg des Philae-Landers ins Ungewisse: Noch weiß niemand, wie die Oberfläche des Kometenkerns in einer künstlerischen Darstellung. Kometenkerns beschaffen ist.

Annäherung an ein dramatisch verbessern. Außerdem lassen lisiert, um sicherzustellen, dass seine drei unbekanntes Ziel sich neben der Position des Kerns seine beweglichen Beine in die Richtung des Ko- Form, Größe und Rotation bestimmen: meten weisen. Sie haben einen Standradius Die Annäherung an den Kometen und Die Aussagen auf Basis der früheren von 2,80m, und an ihren Enden sitzen kleine das Einschwenken in den Orbit sind die astronomischen Beobachtungen sind nicht Eisbohrer, die den Lander unmittelbar nach erste große Aufgabe für die Flugkontrolle wirklich verlässlich. dem Bodenkontakt festkrallen sollen. Rosettas: Dafür sind im Zeitraum von An- Die Aufgabe der vielen Bahnmanöver be- fang Mai bis Anfang August 2014 insgesamt steht darin, die Relativgeschwindigkeit von Berührung mit einer zwölf Bahnkorrekturmanöver geplant. Mit Rosetta zum Kometen schrittweise zu ver- fremden Welt dem zwölften Manöver am 7. August soll ringern und sich ihm dabei immer weiter zu schließlich das Einschwenken in eine Um- nähern, von zunächst über 300m/s auf rund Beim ersten Kontakt mit dem Boden wird laufbahn um den Kometenkern erfolgen. 2m/s. Nach dem Einschwenken in den Or- eine Kaltgasdüse an der Oberseite gezündet, Dabei können die Experten in der Boden- bit »tastet« sich die Sonde in weiteren klei- die Philae auf den Kometen drückt. Da noch station zunächst nur auf erdgebundene nen Schritten an den Kometen auf zwei bis niemand die Oberflächenbeschaffenheit des Beobachtungen des sich sehr schnell drei Kilometer Entfernung zur Oberfläche Kometenkerns kennt – ist sie weich wie Pul- bewegenden Zielobjektes bauen, die der Be- heran. In dieser Zeit erfolgt auch die Aus- verschnee oder hart wie Gletschereis? Ist sie rechnung seiner Flugbahn dienen. Es muss wahl eines Landegebietes für Philae, das im flach, wellig, durchfurcht oder mit scharfen zunächst ein imaginärer Punkt angesteuert Oktober feststehen soll, etwa einen Monat Spitzen besetzt? – wird Philae außerdem so- werden, an dem sich Komet und Raumsonde vor der Landung. fort nach seinem Aufsetzen zwei Harpunen zum berechneten Zeitpunkt treffen sollen, Im November – der 11.11. wurde dabei in den Eiskern schießen, um sich am Kome- denn beim ersten Korrekturmanöver beträgt als Termin eher willkürlich ausgewählt – ist ten fest zu verankern. die Entfernung beider Objekte noch knapp es dann so weit: Aus einer ca. 1000m hohen Im Gegensatz zu einer Mond- oder Mars- eine Million Kilometer. Umlaufbahn heraus wird der huckepack mit- landung stellt das weiche Aufsetzen auf der Aufgrund der geringen Größe sind Auf- fliegende knapp 1m × 1m × 1m große Phi- Kometenoberfläche kein Problem dar. Die nahmen des Kometenkerns erst Anfang lae von der Muttersonde getrennt. Auf ei- Schwierigkeit liegt vielmehr darin, dass die August möglich, wenn sich Rosetta ihm ner stark elliptischen Abstiegsbahn fällt er Landeeinheit auch auf der Oberfläche bleibt. bis auf 400km genähert hat. Sie werden dann der Oberfläche entgegen. Die Lage von Aufgrund der äußerst geringen Schwerkraft die Berechnungen für den Zielanflug Philae wird dabei durch einen Kreisel stabi- würde bereits ein geringfügiges Zurück- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

13 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014

Schicksal ist – eine erfolgreiche Landung und Verankerung vorausgesetzt – im Prinzip vor- programmiert: Entweder wird er durch das Ausblasen und Wegbrechen der Oberfläche in den Schweif mitgerissen oder er erleidet den Wärmetod, wenn die gegen die anfäng- liche Kälte isolierte Elektronik überhitzt wird. Aber vielleicht übersteht Philae wider Erwarten all diese Attacken?

17 Monate im Bann des Kometen

Rosetta wird Churyumov-Gerasimenko ins- gesamt über einen Zeitraum von 17 Monaten umkreisen und ihn auf seiner Reise durch das innere Sonnensystem begleiten. Wir dürfen eine außerirdische »Live-Show« allererster Güte erwarten, denn Rosetta erlebt aus nächster Nähe, wie sich der Komet verändert, wenn er der zunehmenden Intensität der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist. Der Haupt- teil der wissenschaftlichen Mission erfolgt aus einer sicheren, zunächst etwa zehn Kilo- meter hohen Umlaufbahn, die in den nach- folgenden Wochen immer weiter abgesenkt wird. Der Orbiter trägt elf wissenschaftliche ESA/ATG medialab Instrumente zur Fernerkundung des Kometen: Die Kameras und Spektrometer Abb. 10: So könnte Philae im November auf dem Kometen sitzen – wenn dessen Oberfläche wirk- an Bord arbeiten in einem breiten Spektrum lich so stabil ist wie in dieser künstlerischen Darstellung. (Ultraviolett, Visuell, Infrarot, Mikrowellen). Mit Massenspektrometern, Instrumenten federn beim Aufsetzen dazu führen, dass Neun Kameras sind an Bord, die Detail-, Pa- zur Isotopenanalyse und Staubanalysatoren Philae zunächst sang- und klanglos im norama- und Stereoaufnahmen liefern. Mit wird die Zusammensetzung von Gas und Weltall verschwindet. Zwar würde er mit automatisierten Vor-Ort-Messungen werden Staub erforscht. Ein Radiowellenexperiment Sicherheit nach einiger Zeit wieder auf der die chemische Zusammensetzung, die Ober- durchleuchtet den Kometen, ein Plasma- Kometenoberfläche aufsetzen, da die Flucht- flächeneigenschaften sowie der innere Auf- detektor ermittelt die Wechselwirkung mit geschwindigkeit nicht erreicht werden kann, bau des Kometen untersucht. Ein Bohr- dem Sonnenwind. aber das Ziel ist eine kontrollierte Landung gerät entnimmt Proben und gibt sie an die Während Rosetta beständig den Kometen mit ersten Messungen direkt danach. Analysegeräte weiter. umrundet, nähert sich das Dreiergespann Da die Topographie des Kometen weitest- Bei der Analyse der Struktur und Ei- – Sonde, Landeeinheit und Komet – auf gehend unbekannt ist, war die Entwicklung genschaften des Kometenkerns geht es vor seiner Bahn immer mehr der Sonne. Die zu- von Philae eine technische Herausforderung: allem um die Oberflächenbeschaffenheit, die nehmende Sonneneinstrahlung löst Gase Er musste gewissermaßen so intelligent und physikalischen Eigenschaften des Kometen- und Partikel aus dem Kometen, die einen robust konstruiert sein, dass er mit allen kerns sowie um die Schichtungsstruktur und immer größer werdenden Schweif bilden. nur denkbaren Bedingungen klarkommt. die globale interne Struktur. Zudem sollen All diese Veränderungen werden live zur Philae ist auf nahezu allen Seiten mit Solar- die Auswirkungen zeitlicher Variationen Erde übertragen. Noch ist nicht bekannt, zellen verkleidet, die im Mittel etwa acht beobachtet und untersucht werden, die wie viel Gas und Staub der Himmelskörper Watt an elektrischer Energie für die wissen- durch den Tag- und Nachtzyklus sowie die diesmal verlieren wird. 1982/83 betrug der schaftlichen Experimente erzeugen können. Schweifbildung bei der Annäherung an die Gas- und Staubverlust 220kg/s. Zehn Jahre Da die verfügbare Sonnenenergie in diesem Sonne entstehen. Das Kontrollzentrum des später, 2002/03, waren es lediglich 60kg/s. sonnenfernen Bereich nur etwa ein Zehntel Landegeräts Philae der Rosetta-Mission Die größte Annäherung an die Sonne, das der erdnahen Strahlung beträgt, ist die er- befindet sich im Nutzerzentrum für Welt- Perihel, erreicht das Trio (Philae wird dann zeugbare Energie auf einem Kometen ein raumexperimente (»Microgravity User Sup- kaum noch aktiv sein und vielleicht schon knappes und wertvolles Gut. port Center«) des DLR in Köln. vom Kometenkern davongeblasen worden Philae besitzt zusätzlich Primär- und Se- Das Philae-Team ist für die Steuerung sein) schließlich im August 2015: Es ist kundärbatterien zum Zwischenspeichern und den Betrieb des Landers verantwortlich, dann 193 Millionen Kilometer von unserem der Energie, und alle Vorgänge auf der Lan- unterstützt vom wissenschaftlichen Partner- Zentralgestirn entfernt. Zum Vergleich: deeinheit werden von einem zentralen, re- zentrum bei der französischen Raumfahrt- Erde und Sonne trennen 150 Millionen dundant ausgelegten Bordcomputer geregelt. organisation CNES in Toulouse. Philaes Kilometer voneinander. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

14 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

Wer auf der Erde das Sagen hat Im Detail Gesteuert wird die Rosetta-Mission vom Eu- ropäischen Satellitenkontrollzentrum ESA/ Rosettas Schleifen durchs Sonnensystem ESOC in Darmstadt. Hierfür steht ein mis- sionsspezifisches Kontrollzentrum zur Ver- Vier Swing-by- bzw. Gravity-Assist-Ma- fügung, das Rosetta Mission Operations Cen- növer absolvierte Rosetta auf ihrer zehn- tre (RMOC). Hier laufen alle Elemente – von jährigen Reise. Sie bezweckten zweierlei: der Planung über die Simulation bis zur Kon- Zum einen erhöhte sich der Radius ihrer trolle – zusammen. Während aller Missions- Umlaufbahn um die Sonne, zum ande- phasen ist das RMOC die Schnitt- und Kom- ren ihre Geschwindigkeit auf insgesamt mandostelle zur Raumsonde. In Anbetracht 54000km/h. Diese Auftankrunden hat- der Entfernungen – Churyumov-Gerasimen- ten die Planer so geschickt gewählt, dass ko ist bei der Ankunft von Rosetta 480 Millio- Rosetta dabei zweimal den Kleinplane- nen Kilometer von der Erde entfernt – sowie tengürtel durchqueren musste und somit der zur Verfügung stehenden Energie kann ein Vorbeiflug an mindestens zwei wei- Philae die Messergebnisse nicht direkt zur teren Kleinkörpern des Sonnensystems MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA Team OSIRIS for MPS 2010 ESA Erde übertragen. Der Rosetta-Orbiter dient möglich war, bevor es zum Kometen ging. hier als Relaisstation. Die Tabelle zeigt die »Tankstellen« und Aber auch von Rosetta erhalten die Darm- die Vorbeiflug-Passagen an Objekten Der Kleinplanet (21) Lutetia war der städter die Daten nicht direkt: Dazu sind leis- des Kleinplanetengürtels. letzte Himmelskörper, den Rosetta – im Juli tungsfähige Antennensysteme erforderlich, Bei ihren drei Swing-by-Manövern an 2010 – vor dem langen Winterschlaf besuchte. wie sie bis 2003 nur den USA – deren ex- der Erde nahm die Kometensonde nicht nur tra große Schüsseln bei Rosettas Erwachen Energie auf. Ihre Kameras schossen fantas- prüfen und kalibrieren. Die Vorbeiflüge bo- lauschten – und Russland zur Verfügung tische Aufnahmen von der Erde und dem ten auch eine günstige Gelegenheit, das standen. Deshalb errichtete die ESA ein ei- Mond. Dabei konnten die Wissenschaftler Zusammenspiel zwischen Bodenstationen genes Antennennetz für interplanetare Ver- die Instrumente an Bord von Rosetta über- und Raumsonde zu testen. bindungen und Tiefraummissionen. Dazu wurden auf drei Kontinenten Parabol- Stationen von Rosetta antennen mit jeweils 35 Metern Durch- Datum »Auftanken« Vorbeiflug geringste Entfernung messer aufgebaut: in New Norcia (Aus- 5. März 2005 Erde Erde 1955km tralien), Cebreros (Spanien) und Malargüe 25. Februar 2007 Mars Mars 250km (Argentinien). Die Hauptarbeit für Rosetta leistet die Sta- 12. November 2007 Erde Erde 5295km tion in New Norcia. Die Hochleistungsanten- 5. September 2008 – (2867) Šteins 803km ne dient sowohl der Datenübertragung von 13. November 2009 Erde Erde 2481km der Sonde als auch dem Senden von Kom- 10. Juli 2010 – (21) Lutetia 3162km mandos im S- und X-Band. Darüber hinaus werden die Signale zur Bestimmung der Flug- bahnparameter der Raumsonde genutzt. Während der kritischen Annäherungs- und minuten für den Hin- und Rückweg zu be- der von dieser entfernen, bis er mit 861 Mil- Landephase in der zweiten Hälfte 2014 wird rücksichtigen. Die vom Orbiter empfangenen lionen Kilometern den größten Abstand, das auch die Antenne von Malargüe zugeschal- Daten werden an ein eigenes Rosetta Sci- Aphel, erreicht – dann mit Sicherheit ohne tet. Für Informationen Rosettas ist die lange ence Operations Centre (RSOC) weiterge- seine europäischen Begleiter. Reise damit aber keineswegs zu Ende, denn leitet, das sich am European Space Astrono- die ESOC-Zentrale leitet die Daten wiederum my Centre (ESAC) in der Nähe von Madrid Dieser Artikel entstand in Zusammenarbeit zum speziell eingerichteten Lander-Kontroll- in Spanien befindet. Die Rohdaten werden mit dem Outreach von ESA und DLR zentrum des DLR in Köln weiter, das auch dort aufbereitet und anschließend den Wis- die Verantwortung für Philae hat. Ein weite- senschaftsteams der einzelnen Instrumente Surftipps res Zentrum in Toulouse (Frankreich) erhält zur Verfügung gestellt. die Daten aus Köln. Die französischen Kolle- Rosettas Schicksal nach dem Dezember gen im Lander Science Control Centre sind 2015 ist übrigens noch nicht absehbar: Ab- •• Rosettas Homepage für die Formulierung und Durchführung hängig vom Zustand der Sonde und dem •• Philaes Homepage der wissenschaftlichen Arbeiten des Lande- verbleibenden Treibstoff sind verschiedene •• Missions-Blog moduls zuständig. Alle notwendigen Befeh- Szenarien denkbar, u.a. eine Verlängerung •• Rosetta auf Twitter le werden über Köln und Darmstadt weiter der Mission oder aber der kontrollierte Ab- •• Rosetta auf Facebook zu Rosetta übermittelt. sturz auf den Kometen. 67P/Churyumov- Bei der Steuerung von Orbiter und Lan- Gerasimenko jedenfalls wird sich nach 2015 Kurzlink: oclm.de/03vd deeinheit ist die Laufzeit von jeweils 30 Licht- auf seiner Umlaufbahn um die Sonne wie- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

15 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014

Kometen – intergrund

H Kleinkörper aus Eis & Staub

Neue Erkenntnisse der Kometenforschung

von Harald Krüger

A. Fujii

Abb. 1: Kometen gehören zu den kleinsten Körpern des Sonnensystems, können aber zu besonders großartigen Erscheinungen am Himmel anwachsen. Das Bild zeigt McNaught, den bis dato letzten wirklich Großen Kometen, im Jahr 2007.

Die Kometenforschung hat in den letzten Jahrzehnten durch Weltraummissionen und erdgebundene Beobachtungen große Fortschritte erzielt. Mehrere Kometen wurden von Raumsonden besucht, winzige Mengen von Kometenmaterial konnten für Untersuchungen zur Erde gebracht werden. Die Kometenkerne sind Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems und gelten als Prüfsteine für gängige Theorien über dessen Entstehung und frühe Entwicklung. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

16 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

ie Kometen gehören zu den spek- Frühere Beobachtungen hatten ergeben, dass takulärsten Himmelserscheinun- die Kometenkerne zu einem erheblichen

gen. Ihr plötzliches Auftreten hat Teil aus Wassereis bestehen müssen. In den ESA/MPS, NASA/JPL Ddie Menschen seit Jahrtausenden ebenso fas- 1950er-Jahren entwarf daher der Kometen- ziniert wie erschreckt, weshalb sie oft als Un- forscher Fred Whipple das Bild, das die Ko- heilsbringer angesehen wurden. So ist der be- metenkerne wie ein »schmutziger Schnee- rühmteste von ihnen, der Halleysche Komet, ball« aufgebaut sein müssten. Aufgrund auf dem Wandteppich von Bayeux dargestellt, dieser Vorstellung hatte man eine recht hel- der die Eroberung Englands durch die Nor- le Oberfläche des Kerns von Halley erwartet. mannen im Jahr 1066 zeigt. Die Kometenforscher waren deshalb über- Für die moderne astronomische For- rascht, dass der Kern nur ca. 4% des einfallen- schung haben die Kometen eine ganz be- den Sonnenlichts reflektierte. Seine Oberflä- sondere Bedeutung. Seit ihrer Entstehung che war damit so schwarz wie Kohle. Spätere vor über vier Milliarden Jahren blieben sie Raumsondenuntersuchungen anderer Kome- in den Außenbereichen unseres Sonnensys- tenkerne bestätigten diesen Befund. Die Ur- tems nahezu unverändert erhalten. Ähnlich sache für diese extrem dunkle Oberfläche der wie die Meteoriten stellen sie Urmaterial aus Kometenkerne ist bisher unklar. der Frühzeit des Sonnensystems dar und lie- fern wertvolle Informationen über diese ganz Material des Urnebels frühe Phase. Was wissen wir über die Ent- stehung und den Aufbau der Kometen und Weiterhin wurde die Zusammensetzung was können wir durch sie über die Entste- einer Vielzahl von Staubkörnchen aus der hung und die Entwicklung unseres und an- Koma des Halleyschen Kometen unter- derer Sonnensysteme lernen? sucht. Es zeigte sich, dass die Häufigkei- ten der schwerflüchtigen Elemente in die- Entschleierung sen Teilchen den Häufigkeiten glichen, die Abb. 2: Erst Raumsonden ermöglichten den der Kometenkerne in Meteoriten und in der Atmosphäre der direkten Blick auf Kometenkerne wie den von Sonne (Photosphäre) gemessen wurden. Da 1P/Halley, aufgenommen von der Raumsonde Durch Beobachtungen der Gashülle (Koma) die äußeren Schichten der Sonne noch heu- Giotto (oben) sowie 19P/Borelly, aufgenommen eines Kometen von der Erde aus lässt sich die te die Zusammensetzung des Urnebels besit- von der Raumsonde Deep Space 1 (unten). Zusammensetzung des Kometenmaterials zen, aus dem unser Sonnensystem vor 4,567 grob bestimmen. Die Kometenkerne sind je- Milliarden Jahren entstand, legte dies den Abb. 3: Der Kern des Kometen Tempel 1, doch nur schwer zu beobachten. Da sie nur we- Schluss nahe, dass alle diese Himmelskör- aufgenommen von der Muttersonde von Deep nige Kilometer groß sind und ihre Oberfläche per ihren Ursprung in demselben Urnebel Impact vor dem Einschlag des Impaktors (oben) sehr dunkel ist, sind sie in großer Entfernung gehabt haben müssen. Die Kometen stellen und direkt nach dem Einschlag (unten). von der Sonne sehr lichtschwach (siehe Kasten daher Urmaterial aus der ganz frühen Phase »Grundlagen«). In Sonnennähe werden sie da- des Sonnensystems dar. gegen von der wesentlich helleren Koma über- In den Staubkörnchen von Halley wurden NASA/JPL strahlt. Bricht ein Kometenkern auseinander, auch die Häufigkeiten von organisch-che- wird frisches Material aus seinem Inneren frei- mischen Verbindungen untersucht. Die gesetzt, das noch nicht während früherer Um- organische Komponente besteht über- läufe des Kometen um die Sonne verändert wiegend aus ungesättigten Kohlenwasser- wurde. Im Detail lassen sich die Struktur und stoff-Polymer-Verbindungen, die Moleküle die Oberflächen der Kometenkerne jedoch nur aus C-H und C-H-N enthalten. Einige mit Raumsonden untersuchen. Isotopenverhältnisse wurden ebenfalls ge- Im Jahr 1986 war daher der Kern des Ko- messen. Manche Teilchen zeigten extreme meten 1P/Halley bei seiner Wiederkehr ins 12C/13C-Verhältnisse von bis zum 50-fachen innere Sonnensystem das Ziel von insgesamt des irdischen Werts. fünf Raumsonden. Die europäischen Son- Beim Vorbeiflug am Halleyschen Kome- de Giotto kam ihm am nächsten und konn- ten konnte auch die Dichte des Kerns be- te erstmals einen Kometenkern aus nächster stimmt werden. Dabei ergab sich ein über- Nähe fotografieren (Abb. 2). Die Bilder zeigen raschend geringer Wert von etwa 350kg/m3. einen etwa 15km × 7km × 7km großen Kern, Ein derart niedriger Wert wurde auch von auf dem sich einzelne Aktivitätsgebiete be- späteren Missionen zu anderen Kometen finden. Mehrere vom Kern ausgehende fein bestätigt. Das bedeutet, dass das Kometen- gebündelte Staubstrahlen (Jets) wurden iden- material sehr porös sein muss. Mit dieser tifiziert. Nur etwa 10% bis 15% der Oberflä- geringen Dichte würde ein Kometenkern che von Halley waren aktiv und setzten Gas auf einem irdischen Ozean wie ein Eisberg und Staub frei. schwimmen. Allerdings wäre im Gegensatz Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

17 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 4: Details auf der Oberfläche von 10,3km/s auf den Kern des Kometen Tempel 1 Tempel 1. Oben beim Vorbeiflug von Deep (offizielle Bezeichnung 9P/Tempel). Man

NASA/JPL/JHU-APL Impact im Jahr 2005, unten im Jahr 2011 auf- konnte damit zum ersten Mal frisches Ko- genommen von der Stardust-Sonde. Deutlich sind metenmaterial von unterhalb der Kernober- Veränderungen zu erkennen. Die gelben Linien fläche gezielt untersuchen. Beim Einschlag markieren ca. 20m hohe Klippen, die innerhalb wurden etwa 10000 bis 100000 Tonnen Ko- von etwa sechs Jahren zum Teil wegerodiert sind. metenmaterial freigesetzt. Für die Kamera Die kraterähnlichen Strukturen in dem gelben der am Kern vorbeifliegenden Muttersonde Rechteck haben sich stark verändert. blieb der künstliche Einschlagkrater jedoch hinter der Wolke aus Auswurfmaterial ver- zu einem Eisberg der größte Teil des Kome- borgen. Die Größe des Kraters musste daher tenkerns oberhalb der Wasseroberfläche. aus der Menge des ausgeworfenen Materials Die Ergebnisse der Halley-Missionen stell- abgeschätzt werden, woraus sich ein Kra- ten einen großen Schritt in der Erforschung terdurchmesser von ca. 150m ergab. Über- der Kometen dar. raschenderweise war die beim Einschlag Nach den Flügen zum Halleyschen Kome- freigesetzte Menge an Wasser wesentlich ge- ten dauerte es 15 Jahre, bis wieder eine Raum- ringer als die an freigesetztem Staubmate- sonde einen Kometenkern besuchte. Im Jahr rial. Der Komet glich daher mehr einem ei- 2001 flog die Sonde Deep Space 1 am Kome- sigen Schmutzball als einem Whippleschen ten 19P/Borelly vorbei (Abb. 2). Sie bestätig- schmutzigen Schneeball. Inwieweit diese te im Wesentlichen die Ergebnisse der Hal- Zusammensetzung für Kometenkerne ty- Abb. 5: Die Einschlagregion von Deep Impact, ley-Missionen. pisch ist, müssen Untersuchungen weiterer links im Jahr 2005 vor dem Einschlag des Im- Kometenkerne zeigen. paktors, rechts 2011 etwa sechs Jahre später. Beschuss eines Kometenkerns Eine interessante Frage betraf die minera- Der künstliche Einschlagkrater hat einen Durch- logische Zusammensetzung des Kometen- messer von ca. 150m und ist sehr flach. Das Bild Spektakulär war im Jahr 2005 die Mission materials von Tempel 1. Nach früheren Beob- von 2005 ist detailreicher, weil es mit einer bes- Deep Impact. Sie lenkte einen 372kg schwe- achtungen des Kometen Hale-Bopp von der seren Kamera aufgenommen wurde. ren Impaktor mit einer Geschwindigkeit von Erde aus bestehen die Staubkörner in dessen NASA/JPL/JHU-APL

200m Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

18 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

Koma zum großen Teil aus kristallinen und zwischen den beiden Vorbeiflügen hatte amorphen wasserfreien Silikaten. Dabei wa- Tempel 1 gerade einen Umlauf um die Sonne NASA/JHU-APL ren an Magnesium reicher Olivin (Forsterit) absolviert. Veränderungen zeigten sich vor- und Pyroxen (Enstatit) besonders häufig. In- nehmlich an besonders exponierten Stellen, frarotbeobachtungen der Einschlagswolke wie an einem Steilhang und an runden, mit dem Weltraumteleskop Spitzer ergaben kraterähnlichen Strukturen (Abb. 5). Die für Tempel 1 ebenfalls einen großen Anteil Aktivität war demnach, ähnlich wie bei dieser Minerale. Zusätzlich deuten die Be- Halley, nicht gleichmäßig über die Kernober- obachtungen auf eisenreichen Olivin (Faya- fläche verteilt, sondern konzentrierte sich auf lit), eine Reihe wasserhaltiger (hydrierter) einzelne kleine Gebiete. Minerale und Karbonate hin. Das Kometen- material muss sich demnach während seiner Kometenstaub im Labor Geschichte wesentlich erwärmt haben, so- dass flüssiges Wasser für die Bildung dieser Einen Erfolg ganz anderer Art stellte die Mis- Minerale in ausreichender Menge vorhan- sion Stardust dar. Sie flog im Jahr 2004 am den war. Kern des Kometen Wild 2 vorbei (Abb. 6). Dabei wurden Staubteilchen in der Koma Die Suche nach des Kometen mit einem speziell entwickel- dem Einschlagkrater ten Kollektor aus hochporösem Material, so- Abb. 6: Der Kern des Kometen Wild 2, auf- genanntem Aerogel, eingefangen. Zwei Jahre genommen von der Sonde Stardust. Es ist nicht Die Bilder von Tempel 1 zeigen Oberflächen- später wurde dieser Kollektor in einer Rück- klar, ob es sich bei den kraterähnlichen Strukturen strukturen, die durch einen schichtartigen kehrkapsel erfolgreich zur Erde gebracht. um Einschlagskrater handelt. Aufbau des Kerns verursacht sein könnten Schon mit dem bloßen Auge ließen sich Tau- (Abb. 3). Diese Strukturen könnten ihren Ur- sende Kometenteilchen anhand ihrer Spuren Abb. 7: Spuren von Staubteilchen des sprung in der Entstehung des Kerns haben im Aerogel erkennen (Abb. 7). Nach Extrak- Kometen Wild 2 im Aerogel des Stardust- oder durch Erosionsprozesse an dessen Ober- tion der Körnchen aus dem Aerogel stehen Staubkollektors. Die Staubkörner befinden sich fläche entstanden sein. Weiterhin sind auf den erstmals winzige Mengen Kometenmaterials unten an den Enden der Spuren, deren Länge Bildern kreisförmige Strukturen zu erkennen, für Untersuchungen in irdischen Labors zur etwa 1cm beträgt. die Mondkratern sehr stark ähneln. Inwie- weit es sich hier – wie auf dem Mond – um Einschlagkrater handelt, ist bislang ungeklärt. NASA/JPL Auf der Kernoberfläche sind auch zwei sehr flache Gebiete zu erkennen, in denen die Höhenunterschiede maximal einige 10m betragen. Hier könnte Wasser geschmolzen und wieder gefroren sein. Eines dieser Ge- biete wird durch einen etwa 20m hohen Steil- hang begrenzt, und in dem zweiten wurde mit der Sonde Deep Impact tatsächlich Wassereis an der Oberfläche nachgewiesen. Der künstliche Einschlagkrater des Im- paktors von Deep Impact war auf den Bildern, die die Sonde zur Erde gefunkt hatte, hinter der Wolke aus Auswurfmaterial ver- borgen geblieben. Tempel 1 bekam daher im Jahr 2011 ein zweites Mal Besuch: Die Sonde Stardust, die einige Jahre zuvor am Kometen Wild 2 vorbeigeflogen war, wurde so umgelenkt, dass sie den Kometen Tempel 1 erreichen konnte. Eines der Ziele dieses Vorbeiflugs war die Suche nach dem künst- lichen Einschlagkrater. Der Krater wurde tatsächlich identifiziert und dessen aus den Untersuchungen der Auswurfwolke abge- leiteter Durchmesser von ca. 150m konnte bestätigt werden (Abb. 4). Ein weiterer interessanter Befund waren Veränderungen auf der Oberfläche durch die Aktivität des Kerns. In dem Zeitraum Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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GRUNDLAGEN

Aufbau der Kometen

Den Großteil ihres »Lebens« verbringen die Kometen weit weg von der Sonne in den kalten äußeren Bereichen des Son- nensystems. Dort waren die Kometenker- Staubschweif ne wie in einer »kosmischen Kühltruhe« tiefgefroren und überdauerten als Bro- Ionenschweif cken aus Eis und Gesteinsmaterial von ei- nigen Kilometern Größe die Jahrmilliarden seit ihrer Entstehung nahezu unverändert. Wenn sich ein Kometenkern der Sonne nä- hert, setzt eine Verwandlung ein: Seine E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Sternwarte, Linz, Österreich/H. Krüger Oberfläche wird durch die einfallende Son- nenstrahlung erwärmt und es verdampfen flüchtige Bestandteile wie zum Beispiel Wassereis. Das freigesetzte Gas bewegt sich von der Kernoberfläche weg und reißt feste mikroskopisch kleine Gesteinspar- tikel – sogenannte Staubteilchen – mit sich. Daraus bildet sich eine nahezu kugelförmi- ge Atmosphäre aus Gas und Staub (Koma) um den Kometenkern, die eine Größe von etwa 100000km erreichen kann. Das Gas in der Koma ist der ultravio- Kern (unsichtbar) letten Strahlung der Sonne und dem Licht und Teilchenstrahlung von der Sonne Sonnenwind, einem ständig von der Sonne ausgehenden Strom elektrisch geladener Teilchen, ausgesetzt. Die UV-Strahlung Schematischer Aufbau eines Kometen. dissoziiert und ionisiert die meisten Gasmoleküle. Der dabei frei werdende charakteristische gelblich-weiße Farbe Weltraum abgegeben werden, verliert Wasserstoff wird in einer riesigen Neu- verleiht (vgl. Abb.). der Kometenkern bei jeder Annäherung tralgaswolke um den Kometen verteilt, Die Kometenschweife können eine Län- an die Sonne einen kleinen Teil seiner die erheblich ausgedehnter als die übrige ge von mehr als 100 Millionen Kilometern Masse. Nach etwa 1000 Umläufen um Koma ist. Schließlich wird das ionisierte erreichen. Ein Kometenschweif ist damit die Sonne hat er daher den größten Teil Gas durch den Sonnenwind aus der Koma für kurze Zeit eines der weitaus größten seines Materials verloren. Übrig bleibt ein weggeblasen und bildet den Ionenschweif Objekte im Sonnensystem. Allerdings sind nicht mehr aktives Objekt, das starke Ähn- des Kometen. Dieser hat eine durch das die Staub- und Gasdichten dort extrem ge- lichkeiten mit einem Kleinplaneten auf- Ion CO+ verursachte typische Blaufärbung ring. Fliegt eine Raumsonde durch einen weist. Ein Beispiel hierfür könnte der ca. und zeigt etwa in die der Sonne entgegen- Kometenschweif, sind sehr empfindliche 5km große Kleinkörper (3200) Phaethon gesetzte Richtung vom Kometen weg. Messgeräte erforderlich, um seine Exis- sein. Er kommt der Sonne auf seiner sehr Das Sonnenlicht übt auch auf die Staub- tenz überhaupt nachzuweisen. exzentrischen Bahn bis auf 0,14AE nahe. teilchen in der Koma einen Druck aus und Schließlich verteilen sich größere Teil- Dabei erwärmt sich seine Oberfläche transportiert diese ebenfalls in die der chen von etwa Millimetern bis Zentimetern auf etwa 700°C. Phaethon zeigt geringe Sonne entgegengesetzten Richtung Größe entlang der Bahn des Kometenkerns Anzeichen von Aktivität, deren Ursache aus der Koma weg. Sie sind allerdings und laufen wie dieser um die Sonne. Kreuzt jedoch bisher unklar ist. Sublimation von wesentlich langsamer als die Ionen im die Erde eine solche Kometenspur (Dust Wassereis wie bei aktiven Kometen kommt Ionenschweif. Mit zunehmender Ent- Trail), können die Teilchen in die Erdatmo- hierbei höchstwahrscheinlich nicht in fernung vom Kometenkern wird ihre sphäre eindringen, und es kommt vermehrt Frage. Manche Kometen zerbrechen bei Winkelgeschwindigkeit in Bezug zur zu Sternschnuppen am Nachthimmel. Die ihrer Annäherung an die Sonne und lösen Sonne geringer und sie bleiben hinter meisten der jährlich wiederkehrenden Me- sich in kleinere Bestandteile oder ganz in dem Kometen zurück. Hierdurch erhält der teorströme konnten bestimmten Kometen Staub auf. Im November letzten Jahres Staubschweif seine typische gebogene zugeordnet werden. erlitt dieses Schicksal C/2012 S1 (ISON) Form. Die Staubteilchen streuen das Durch den Verdampfungsprozess, bei bei seinem Durchgang durch das Perihel Sonnenlicht, was dem Staubschweif seine dem Staub und Gas in den umgebenden sehr nahe an der Sonne. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Verfügung. Damit können sie wesentlich ge- ßen durchmischt als bis dahin angenommen, NASA/JPL nauer analysiert werden, als dies an Bord ei- sodass Hochtemperaturminerale aus dem in- komprimiertes Aerogel ner Raumsonde möglich wäre. neren Sonnensystem nach außen transpor- Was haben die Untersuchungen dieser tiert und dort in die Kometenkerne eingela- Staubkörnchen ergeben? Die Analysen ei- gert werden konnten. ner Vielzahl von Partikeln lieferten ähn- liche Elementhäufigkeiten wie zuvor die Ursprung für irdisches Leben? Untersuchungen von Staubteilchen des Hal- leyschen Kometen. Dies bestätigte das Er- Beobachtungen der Kometen Hale-Bopp und gebnis der Halley-Missionen, dass die Ko- Hyakutake ergaben, dass diese eine Vielzahl metenkerne zu den ältesten Überresten aus von organischen Substanzen enthalten, die der Entstehungsphase des Sonnensystems auch im interstellaren Medium vorhanden gehören. Weiterhin enthalten die eingesam- sind. Organische Substanzen wurden eben- melten Kometenkörner neben silikatischen falls in den Stardust-Proben nachgewiesen. Partikeln auch mineralische Bestandteile, die Diese enthalten hohe Anteile an Kohlenstoff weit oberhalb von 1000°C entstehen (Abb. 8). und Stickstoff. Besonders spektakulär war der 1µm Diese müssen im inneren Bereich der Scheibe Nachweis von Glyzin, der einfachsten Ami- aus Gas und Staub entstanden sein, aus der nosäure, die in Proteinen und damit in ir- sich unser Sonnensystem bildete (siehe Kas- dischem Leben vorkommt. Dies gab Speku- ten »im Detail«). Nur dort waren die Tem- lationen neue Nahrung, dass die Vorläufer Abb. 8: Mineralkörnchen des Kometen Wild peraturen ausreichend hoch. Das Vorkom- des irdischen Lebens aus dem Weltraum, un- 2, das aus dem Aerogel von Stardust extrahiert men solcher Minerale in Kometen war eine ter anderem durch Kometen, auf die Erde ge- wurde. Es enthält Calzium-Aluminium-reiche Überraschung, da die Forscher bis dahin da- bracht worden sein könnten. Bestandteile (CAIs), die sich nur weit oberhalb von ausgingen, dass das Kometenmaterial in Ein weiterer interessanter Befund der Stau- von 1000°C bilden. den kalten äußeren Bereichen des Sonnensys- buntersuchungen von Wild 2 (offizielle Be- tems entstanden ist. Offenbar wurde der so- zeichnung 81P/Wild) ist der Nachweis von Abb. 9: Der Kern des Kometen Hartley 2, auf- lare Urnebel viel stärker von innen nach au- mikroskopisch kleinen Überresten des inter- genommen von der Sonde Deep Impact. NASA/JPL Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Im Detail

Die Entstehung des Sonnensystems und der Ursprung der Kometen

Abb. 1: In solchen Sonnensystems Merkur, Venus, Erde und Sternbildungs- Mars. Flüchtige Substanzen wie Wasser, regionen wie hier im Methan oder Kohlendioxid konnten dort Sternbild Carina bilden nicht kondensieren. NASA/Spitzer Center Science sich aus Staub und Die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Ura- Gas neue Sonnen- nus und Neptun sind weiter draußen in systeme. der Scheibe entstanden. Dort bildete sich höchstwahrscheinlich zunächst ein fes- größte Teil der Mas- ter Gesteinskern wie bei den erdähnlichen se sammelte sich Planeten, der je nach Planet eine Masse in einer Verdich- von fünf bis zehn Erdmassen besaß. Die- tung im Zentrum se Kerne sammelten anschließend durch der Scheibe, aus ihre Schwerkraft Gas aus der sie umgeben- der die Sonne ent- den Scheibe auf und wuchsen weiter. Ju- stand. In der Schei- piter, der größte der Gasriesen, erreichte Unser Sonnensystem entstand aus einer be entstanden innerhalb einiger Millionen auf diese Weise stolze 318 Erdmassen. Da interstellaren Molekülwolke, die aufgrund Jahre die Planeten, ihre Monde und die an- das Gas in der Scheibe hauptsächlich aus ihrer Schwerkraft kollabierte. Die kollabie- deren Kleinkörper des Planetensystems. Wasserstoff und Helium bestand, beste- rende Wolke hatte nahezu die gleiche Zu- Winzige, nur wenige Mikrometer große hen diese Planeten heute überwiegend sammensetzung wie unsere heutige Son- Staubteilchen liefen zunächst in der Schei- aus diesen beiden flüchtigen Elementen. ne. Sie bestand zu 98% aus Wasserstoff be um die noch junge Sonne. Dabei kam Im Gegensatz hierzu konnten die erdähn- und Helium mit einer geringen Beimen- es unweigerlich zu Zusammenstößen sol- lichen Planeten im inneren Sonnensystem gung von Lithium aus dem Urknall. Die üb- cher Körnchen. Mit einer gewissen Wahr- durch diesen Prozess nicht weiter wach- rigen 2% bestanden aus schwereren che- scheinlichkeit konnten sie durch Adhäsions- sen, da dort das leicht flüchtige Gas auf- mischen Elementen, die durch Kernfusion kräfte aneinander haften und zu größeren grund der herrschenden hohen Temperatu- in früheren Sterngenerationen gebildet und Klumpen wachsen. Die daraus entstehen- ren zu schnell von der noch jungen Sonne in den Spätphasen der Entwicklung dieser den sogenannten Planetesimale wuchsen weggeblasen wurde. Sterne in den sie umgebenden Weltraum ab- zu planetengroßen Himmelskörpern, in- Durch die enorme Schwerkraft Jupiters gegeben worden waren. Sie waren überwie- dem sie weitere Planetesimale durch ihre konnte sich im Bereich des Kleinplaneten- gend in kondensierter Form als sogenannte Schwerkraft aufsammelten. gürtels zwischen Mars und Jupiter kein wei- Staubpartikel im solaren Urnebel vorhan- Die Zusammensetzung der neu entstan- terer Planet bilden. Stattdessen finden wir den. Der Kollaps der solaren Wolke ereig- denen Himmelskörper variierte mit dem dort heute einen Ring aus Kleinkörpern aus nete sich vor 4,567 Mrd. Jahren, wie man Abstand von der Sonne. Im inneren Be- der Frühphase des Sonnensystems. Wegen durch Isotopenmessungen an Meteoriten reich der Scheibe waren die Temperatu- der hohen Populationsdichte in dieser Re- bestimmen konnte. ren durch die Aufheizung der noch jungen gion waren Kollisionen sehr häufig, was Beim Kollaps der Wolke bildete sich auf- Sonne so hoch, dass die sich dort bildenden zu einer Zerkleinerung der Himmelskör- grund der Erhaltung des Drehimpulses eine Planetesimale überwiegend aus Stoffen mit per und dadurch auch zu Veränderungen rotierende Scheibe aus Gas und Staub. Der hohem Schmelzpunkt wie Metallen oder ge- ihrer Zusammensetzung führte. Die Über- steinsbildenden Mi- reste solcher Objekte finden sich zum Teil neralen (u.a. Sili- als Meteorite auf der Erde. Möglicherwei- katen) bestanden. se sind jedoch nicht alle Kleinplaneten im Aus solchen Minera- Hauptgürtel entstanden, einige könnten len entstanden die aus weiter außen liegenden Bereichen

NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC) NASA/JPL-Caltech/T. erdähnlichen Pla- des Sonnensystems dorthin transportiert neten des inneren worden sein. Jenseits der Umlaufbahn des Planeten Abb. 2: Ein Teil Neptun konnte sich kein großer Himmels- des Materials einer körper mehr bilden, weil dort die Populati- Staubscheibe um onsdichte der Planetesimale zu gering war. einen jungen Stern Stattdessen blieb dort ein weiterer Ring (künstlerische Dar- aus Planetesimalen übrig, der Edgeworth- stellung) findet sich in Kuiper-Gürtel, benannt nach den Astrono- den Kometen wieder. men Kenneth Edgeworth und Gerard Kui- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

22 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

stellaren Baumaterials, aus dem unser Son- Kometen und der Ursprung des nensystem entstanden ist. Zwar ist die Exis- Wassers auf der Erde tenz solchen präsolaren Materials nicht neu, in Meteoriten sind präsolare Körner seit Län- Bei einer anderen zurzeit oft diskutierten Fra- gerem bekannt. Anhand der Stardust-Pro- ge spielen die Kometen eine zentrale Rolle: per, die seine Existenz in den 1940er- und ben konnten sie jedoch zum ersten Mal in Woher stammt das Wasser auf der Erde? Mo- 1950er-Jahren vorhersagten. Die Tem- Kometenmaterial zweifelsfrei nachgewiesen dellrechnungen für die Entstehung der Erde peraturen waren dort wegen der größe- werden. Das Material, aus dem diese klei- zeigen, dass die heute in den Ozeanen vor- ren Entfernung von der Sonne so nied- nen Himmelskörper entstanden sind, wur- handene Wassermenge nicht alleine aus den rig, dass flüchtige Verbindungen wie zum de demnach nicht vollständig bei ihrer Ent- Planetesimalen stammen kann, die überwie- Beispiel Wasser kondensieren konnten. stehung prozessiert. Allerdings enthalten die gend aus dem heißen inneren Sonnensystem Die Objekte im Edgeworth-Kuiper-Gür- Stardust-Proben wesentlich weniger inter- kamen und die Erde bildeten (siehe Kasten tel bestehen deshalb zu einem erhebli- stellare Überreste als erwartet. »im Detail«). Es liegt deshalb die Vermutung chen Teil aus Eis. Von dort stammen die nahe, dass Kometeneinschläge einen Groß- meisten der kurzperiodischen Kometen Ein Kometenkern aus teil des irdischen Wassers in der Frühzeit mit Umlaufzeiten um die Sonne von we- verschiedenen Bauteilen? auf die Erde gebracht haben könnten. Hier niger als 200 Jahren. liefert das Häufigkeitsverhältnis von leich- Möglicherweise entstanden die Plane- Die Sonde Deep Impact besaß nach dem tem zu schwerem Wasserstoff (Deuterium) ten nicht in den Abständen von der Sonne, Besuch bei Tempel 1 noch genügend Treib- wichtige Aufschlüsse. wo wir sie heute vorfinden. Insbesondere stoff für ein zweites Kometenrendezvous. Untersuchungen der Kometen Halley, Ha- die Bahnen der Gasplaneten könnten sich Ihre Flugbahn wurde deshalb so ver- le-Bopp und Hyakutake, die höchstwahr- etwa 800 Millionen Jahre nach der Entste- ändert, dass sie im Jahr 2010 den Kern des scheinlich aus der Oortschen Wolke stam- hung des Sonnensystems verändert ha- Kometen Hartley 2 (offizielle Bezeichnung men, ergaben, dass dieses Verhältnis etwa ben. Die Umlaufbahnen von Jupiter und 103P/Hartley) erreichte. Die zur Erde über- doppelt so hoch ist wie in irdischem Wasser. Saturn entwickelten sich zu diesem Zeit- tragenen Bilder zeigen einen hantelförmigen Die Kometen wurden daher bislang nicht punkt wahrscheinlich in eine 2:1-Reso- Kern, der hauptsächlich an einem Ende ak- als die alleinige Quelle für das Wasser auf nanz, d.h. wenn Jupiter zwei Umläufe um tiv zu sein schien (Abb. 9). Man konnte bei der Erde angesehen. Kürzlich konnte die- die Sonne machte, vollendete Saturn ge- Hartley 2 erstmals einzelne Aktivitätsgebiete ses Verhältnis jedoch bei zwei Kometen aus rade einen Umlauf. Als Folge verstärkten auf der Oberfläche eines Kometenkerns mit dem Edgeworth-Kuiper-Gürtel untersucht sich die Schwerkräfte dieser beiden Pla- hoher Auflösung identifizieren. Die Enden werden. Dies ergab den gleichen Wert wie in neten periodisch so sehr, dass die Bahnen der Hantel haben eine recht rauhe Ober- den irdischen Ozeanen. Kometen aus dem von Uranus und Neptun zeitweise stark fläche, während der mittlere Bereich sehr Edgeworth-Kuiper-Gürtel könnten dem- exzentrisch wurden und weiter nach au- glatt erschien, was durch Ablagerungen von nach durchaus den Großteil des Wassers auf ßen wanderten, möglicherweise haben Staub verursacht sein könnte. die Erde gebracht haben. Es bleibt abzuwar- beide sogar ihre Umlaufbahnen getauscht. Besonders interessant war die räumliche ten, ob sich diese Ergebnisse bei der Unter- Wegen ihrer exzentrischen Umlaufbah- Verteilung einiger vom Kometenkern abge- suchung weiterer Kometen bestätigen werden. nen durchquerten diese beiden Planeten gebener Substanzen in der Umgebung nun bei jedem Umlauf um die Sonne den des Kerns: Staub, Wassereis und Kohlen- Landung auf einem Kometenkern Vorläufer des heutigen Edgeworth-Kui- dioxid schienen aus denselben Gebieten per-Gürtels aus Planetesimalen, was den auszuströmen, während Wasserdampf Alle genannten bisher unbeantworteten gesamten Gürtel grundlegend veränder- eine andere Verteilung zeigte. Der Kern Fragen der Kometenforschung sollen te: Viele der dort ursprünglich vorhande- von Hartley 2 könnte daher aus mehreren demnächst mit der europäischen Raumsonde nen Planetesimale wurden in das innere kleineren Bestandteilen, sogenannten Rosetta untersucht werden. Rosetta ist eine Sonnensystem oder aus dem Sonnen- Planetesimalen, aufgebaut sein, was in Über- der ehrgeizigsten Missionen der euro- system heraus geschleudert. Ein Teil die- einstimmung mit gängigen Theorien für die päischen Weltraumbehörde ESA. Die Sonde ser Kleinkörper bildet heute die Oortsche Entstehung der Planeten und der anderen wurde im Jahr 2004 gestartet und wird nach Wolke (benannt nach dem Astronomen Jan Himmelskörper im Planetensystem wäre zehn Jahren Flugzeit im Sommer dieses Hendrik Oort), die bis in eine Entfernung (siehe Kasten »im Detail«). Jahres den Kometen 67P/Churyumov-Ger- von etwa 100000AE von der Sonne ver- Völlig überraschend war für die Kometen- asimenko erreichen. Im November wird sie mutet wird, was etwa 1,6 Lichtjahren ent- forscher die Entdeckung einer Vielzahl von sich dem Kometenkern bis auf fünf Kilo- spricht. Aus ihr stammen die langperio- Eisbrocken in der unmittelbaren Nähe des meter nähern und die mitgeführte Landes- dischen Kometen, die stark exzentrische Kerns von Hartley 2. Ihre Größe wird auf onde Philae absetzen. Die Muttersonde wird Bahnen um die Sonne und Umlaufzeiten mindestens 10cm bis 50cm geschätzt. Eini- den Kometen anschließend auf seiner Um- von mehr als 200 Jahren aufweisen. Ein ge von ihnen schienen sich wie sehr kleine laufbahn um die Sonne begleiten und ihn ge- Beispiel hierfür ist C/2012 S1 (ISON), der Monde auf gebundenen Umlaufbahnen um meinsam mit Philae aus nächster Nähe unter- im November letzten Jahres seine Passa- den Kern zu bewegen. Sollten solche Objekte suchen. Sehr wahrscheinlich wird Rosetta ge durch den sonnennächsten Punkt sei- auch um andere Kometenkerne ihre Bahnen viele neue spektakuläre Ergebnisse liefern ner Bahn (Perihel) nicht überlebte. ziehen, könnten sie zukünftigen Raummis- und unser Bild der Kometen revolutionieren

sionen durchaus gefährlich werden. (vgl. Artikel S. 8). Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

23 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014 intergrund

H Aus und vorbei

Wie Komet ISON sein Endspiel verlor

von Daniel Fischer

ESA/NASA/SOHO

Abb. 1: ISONs Reise durch das Gesichtsfeld des Koronographen LASCO C3 des Satelliten SOHO: Als scheinbar intakter Komet (dessen Kern aber bereits arg geschrumpft ist und kurz vor dem endgültigen Zerfall steht) tritt er unten rechts ein und entschwindet nach dem Perihel als ein Staubschweif ohne wirklichen Kopf.

Seit der zweiten Dezemberwoche 2012 gibt es keinerlei Spuren mehr von Komet ISON, der doch genau dann mit langem Schweif am Himmel stehen sollte: Wie war das möglich, wo doch selbst der kleinere Kern des Kometen Lovejoy 2011 eine noch größere Annäherung an die Sonne überstanden – und danach ein beacht- liches Himmelsschauspiel geliefert – hatte? Die Daten mehrerer Sonnenforschungssatelliten, die ISON bis zum bitteren Ende im Blick hatten, geben erste Antworten. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

24 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund ESA/NASA/SOHO

28.11.2013, 20:03 UT 28.11.2013, 21:48 UT 29.11.2013, 00:02 UT

Abb. 2: ISON nach dem Perihel auf Bildern des Koronographen LASCO C2 des Satelliten SOHO: Eine staubige Struktur ist durchgekommen, aber einen Kern gibt es darin nicht mehr. Dass sie zunächst wieder heller zu werden scheint, ist ein Effekt des 2. Keplerschen Gesetzes, das den Staub in wachsendem Perihelabstand näher zusammenrücken lässt.

s war gegen Mittag des 28. Novem- Noch am 27. November schien ISON alles Antworten einer Marssonde ber 2012, rund sieben Stunden bevor zu besitzen, was ein intakter Komet braucht: C/2012 S1 (ISON) sein Perihel, den einen Kopf – Koma genannt – aus Gas und In der Regel gibt es nur zwei direkte Metho- Esonnennächsten Punkt seiner Parabelbahn, Staub, mit einer zentralen Verdichtung, wo den, um den Durchmesser eines Kometen- erreichen sollte: Bis dahin hatte er sich schein- sein aktiver Kern ständig Nachschub liefert, kerns zuverlässig zu bestimmen: mit Ka- bar noch wie ein gesunder Komet verhalten, und einen Schweif. Doch die zentrale Kon- meras von Raumsonden aus nächster Nähe aber jetzt war etwas anders geworden. densation war jetzt nicht mehr zu sehen, und – bisher fünfmal gelungen – oder wenn der die Helligkeit ISONs, die mit –2,m 5 durchaus Komet bereits in solcher Sonnenferne beob- ISON gibt Rätsel auf beachtlich geworden war, nahm nun auch achtet werden konnte, dass er sich noch gar wieder ab [1]. Noch bedenklicher: Die Koma keine Koma zugelegt hatte. Doch als ISON Beobachter auf der Erde hatten ISON schon zog sich in den folgenden Stunden immer im September 2012 entdeckt worden war, ver- seit mehreren Tagen aus den Augen ver- mehr in die Länge – das charakteristische hüllte sich der Kern bereits in der Gas- und loren: Mit zunehmender Sonnennähe hatte Bild eines Kometen, dessen Kern de facto Staubhülle, und seine Eigenschaften konnten sich der Komet mit 3. bis 4. Größe in die helle verschwunden war. nur noch erraten werden. Manche tippten auf Morgendämmerung verabschiedet, und auch Für die Satellitenbeobachter war dies nichts bis zu fünf Kilometer, doch lange kam die zu- wenn seine Helligkeit langsam weiter stieg, Neues: Schon oft hatten sie Kometen dieser Ge- verlässigste Obergrenze seines Durchmessers wurde er vom Boden aus doch nie wieder stalt auf die Sonne zustürzen sehen, Bruchstü- – 4km – vom Hubble Space Telescope, das im eindeutig gesichtet. Allein drei Satelliten mit cke des vor Jahrhunderten zerfallenen Kreutz- April 2013 keinerlei spitzes Helligkeitsmaxi- Kameras, die eigentlich die Sonnenkorona Kometen, die selbst nur noch wenige Dutzend mum in der Koma gefunden hatte, das man und den interplanetaren Raum überwachen, Meter groß waren. Doch nie hatte einer die- direkt vom Kern reflektiertem Sonnenlicht hatten ISON seither noch im Blick: der be- ser Zwerge die Sonnenpassage überlebt. Wie zuschreiben konnte. tagte SOHO aus einer Position zwischen aber konnte ISON in dieselbe Situation gera- Erst am Tag vor dem Perihel war plötzlich Sonne und Erde im Lagrangepunkt L1 und ten sein, wo man ihm doch zu Jahresbeginn eine neue, viel schärfere Obergrenze von die beiden STEREOs auf der Erdbahn, aber noch einen Kern von mehreren Kilometern 1,2km publik geworden: Sie basierte auf Auf- stark versetzt. Durchmesser zugeschrieben hatte? nahmen des Mars Reconnaissance Orbiter Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

25 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014 ESA/NASA/SOHO, Protzel C.

Nov. 27,90 N Nov. 28,70 N Nov. 28,91 N Nov. 30,12 N

Abb. 3: Die dramatischen Veränderungen ISONs in den Stunden um das Perihel, gesehen von den Koronographen LASCO C3 (Bilder 1 und 4) und LASCO C2 des Satelliten SOHO; der Maßstab ist variabel. Das Perihel fand bei Nov. 28,78 statt.

von Ende September/Anfang Oktober, als Ein Komet der anderen Art steigender Temperatur zu sublimieren ISON dem Mars recht nahe gekommen war. begann [3]: Dem Kohlenmonoxid folgte wohl Seine Kamera HiRISE hatte die zentrale Ver- Aber Lovejoy war ein größeres Bruchstück Kohlendioxid, das den Sommer 2012 hin- dichtung im Inneren der Koma mit 13km/ des Kreutz-Kometen gewesen: kein frisch durch ISONs Aktivität antrieb, bis schließlich Pixel schärfer als jedes andere Instrument vom äußersten Rand des Sonnensystems ein- Wasserdampf die Hauptrolle übernahm. Im sehen können, und die Auswertung der – getroffener Besucher, wie es ISON war. Noch Mittel nahm die Helligkeit ISONs jedenfalls, als solche unattraktiven – Bilder schloss nun nie war ein Komet beobachtet worden, der aus nachdem er sich im August 2013 aus dem einen Kern von mehreren Kilometern Durch- der Oortschen Wolke kam und dann so nahe Glanz der Sonne gelöst hatte, ungefähr wie messer klar aus. an die Sonne heranpreschte, bis auf 1,2 Mio. erwartet zu: von etwa 13. auf schließlich 8. Im Dezember war die Auswertung noch km an ihre Photosphäre. Diese einmalige Größe Mitte November. Die ganze Zeit ver- präziser geworden: 600m gelten jetzt als Kombination von Eigenschaften hatte den änderte sich das Aussehen ISONs praktisch wahrscheinlichste Obergrenze, bei angenom- überdies schon früh entdeckten C/2012 S1 nicht: eine grünliche Koma – vor allem mener typischer Albedo (Rückstrahlver- wissenschaftlich so interessant gemacht, dass Emission des Kohlenstoffmoleküls – und mögen) des Kernmaterials um 3% und ty- man ihm eine der größten Beobachtungs- ein strukturloser Staubschweif. Nennens- pischer Staubverteilung in unmittelbarer kampagnen der Kometenforschung über- werte Staubstrukturen innerhalb der Koma, Kernnähe. Selbst ein Komet dieser Größe haupt widmete – und zugleich war die aus denen man zum Beispiel etwas über das hätte aber die nahe Sonnenpassage im Prin- Unsicherheit noch nie so groß gewesen, wie Rotationsverhalten des Kerns hätte lernen zip überleben können: Lovejoy hatte 2011 nur sich der Komet bei der Annäherung an die können, ließen sich nicht blicken. Und ebenso etwa 300m Durchmesser und sogar noch grö- Sonne verhalten würde. Schon die frühe wenig irgendwelche Indizien für einen früh ßere Hitze überstanden, auch wenn er danach Lichtkurve verblüffte, mit einem scheinbaren beginnenden Zerfall des Kerns. auf 150m bis 200m geschrumpft war. Stillstand über Monate hinweg. Dieser aller- dings scheint durch einen lang anhaltenden Die letzten zwei Wochen … 1600 100% Signal vom Kometenkern Ausbruch von besonders flüchtigem Kohlen- 30% Signal vom Kometenkern monoxid vorgetäuscht worden zu sein, der im Plötzliche Dramatik erhielt die Entwicklung 1400 10% Signal vom Kometenkern Sommer 2012 endete [2]. ISONs Mitte November 2013, als die visuelle 1200 Überhaupt lässt sich die ziemlich ungleich- Gesamthelligkeit nahezu schlagartig von 7m– McEwen/ASU, interstellarum McEwen/ASU, m m m 1000 mäßig ansteigende Lichtkurve ISONs durch 8 auf 5 –6 sprang und die Kondensation immer wieder neu einsetzende Aktivität der Koma deutlich zunahm: Ein leicht zu 800 verstehen, wenn ein weiteres Molekül bei beobachtendes Objekt wurde der Komet 600 dadurch zwar nicht, da er vor Beginn der

Durchmesser (m) Durchmesser 400 Abb. 4: Wie man den Durchmesser von ISONs Morgendämmerung nur noch knapp über Kern aus Bildern des Mars Reconnaissance Orbiter dem Horizont stand, aber es geschah nun 200 abschätzen kann: Für unterschiedliche angenom- zweifellos etwas Spannendes mit dem Kern. 0 mene Albedo (als typisch gilt 3) und Anteile von Neben der visuellen Helligkeit war auch die 100 20 30 40 50 Komalicht an der gemessenen Helligkeit des zen- Gasfreisetzung nach oben geschnellt: Das

Albedo (%) tralen Peaks folgen 600m oder weniger. konnte bedeuten, dass die Sonne jetzt neue Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

26 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Hintergrund

m Reservoirs gefrorener Gase erreicht hatte Abb. 5: ISONs Licht­ -4 C3 Clear (womit Himmelsmechaniker durchaus ge- kurve für verschiede- C3 Blue m rechnet hatten) – aber auch, dass der Kern ne Kameras und Filter -2 C3 Orange C3 Red nun doch zu fragmentieren begann und auf dem SOHO-Satelli- 0m C2 Orange deswegen mehr Gas und Staub in den Raum ten: Schon deutlich vor Knight & Battams, interstellarum entließ. Aber eindeutige direkte Anzeichen dem Perihel wurde das 2m dafür gab es weiterhin nicht, auch nach Helligkeitsmaximum 4m einem weiteren Helligkeitssprung einige Tage erreicht, danach ging Helligkeit Scheinbare später. Im November hatte ISON nun auch es nur noch bergab. 6m einen immer beeindruckenderen Plasma- 27.11. 28.11. 29.11. 30.11. 1.12. schweif entwickelt, der bald den bekannten Staubschweif dominierte. se Staubwolke noch irgendwelche Kernsplit- als die Erde durch ISONs Bahnebene trat Als ISON – der für visuelle Beobachter wie ter darin je wiedergefunden, selbst mit dem und die Flächenhelligkeit maximal gewesen erwartet nie nennenswert über ein Fernglas- Hubble Space Telescope nicht. sein müsste. objekt hinausgekommen war – in der Mor- Was ISON in den kritischen Stunden zu Die große – und wissenschaftlich bedeut- gendämmerung verschwand, tauchte er welchem Zeitpunkt widerfuhr, ist erst grob same – Frage ist nun, warum sich ISON und gleichzeitig im Heliospheric Imager I des Sa- verstanden, da die räumliche Auflösung Lovejoy so völlig unterschiedlich verhielten. telliten STEREO A auf, der ihn die nächsten der Sonnensatellitenkameras nur gering ist: Etwas scheint an Kometen aus der Oort- Tage verfolgen konnte: Eigentlich beobach- Schließlich sind sie für große diffuse Plasma- schen Wolke fundamental anders zu sein als tet diese empfindliche Kamera, wie sich Ko- wolken optimiert. Bei seinem Helligkeits- bei den Kreutz-Kometen, so dass der struk- ronale Massenauswürfe des Sonne Richtung maximum dürfte der Kern – abgeschätzt turelle Zusammenhalt ihrer Kerne – jeden- Erde bewegen, nun konnte sie den Wellen aus Beobachtungen an Kreutz-Kometen – falls in extremer Sonnennähe – deutlich ge- von ISONs Plasmaschweif im Sonnenwind noch einen Durchmesser von etwa 100m ge- ringer ist. Das konnte in dieser Deutlichkeit zuschauen. Der weitere Helligkeitsanstieg – habt haben, bevor er schnell in unbeobacht- aber vorher niemand wissen, und insofern der Komet war irdischen Beobachtern mit bar kleine Brocken zerfiel, die umso rasanter war die Erwartung einer Art zweiter Lovejoy- etwa 3,m 5 entglitten – ließ allerdings zu wün- zerstört wurden. Andererseits muss der Kern Erscheinung nach dem Perihel (und damit schen übrig. So war die erst so steil angestie- einige Tage vorher noch um ein Mehrfaches auch das öffentliche Aufsehen um ISON) gene Gasproduktion wieder eingebrochen: größer gewesen sein. Nur so lässt sich die nicht ungerechtfertigt. Hatte sich der Kern bereits weitgehend auf- beobachtete starke Gasfreisetzung erklä- Das vollständige Verschwinden des Kome- gelöst, wie die Beobachter vermuteten? Äu- ren. Mithin hat (spätestens) einige Tage vor ten allerdings ist schon ernüchternd: Selbst ßerlich anmerken ließ sich der Komet wei- dem Perihel ein fortschreitender Zerfall ein- der – zunächst ebenfalls von großen Erwar- terhin nichts, außer dass sich die Rate der gesetzt, der zum Totalverlust des Kerns noch tungen begleitete – Komet Elenin war nach Helligkeitsentwicklung der Koma in Ab- vor dem Perihel führte, das er gerade einmal seinem bedauerlichen Zerfall 2011 schließ- hängigkeit vom Sonnenabstand nun immer ein paar Dutzend Meter groß erreichte: Das lich doch noch als matte Staubwolke wieder- häufiger änderte. war zugleich das Ende der Hoffnungen auf gefunden worden. Die Akte ISON dagegen eine spektakuläre Schweifentwicklung in den hat sich abrupt geschlossen. … und die letzten Stunden Tagen danach. [1] Knight, M., Battams, K.: Preliminary Ana- Bis zum Vormittag des 28. November – des Warum die Show ausfiel lysis of SOHO/STEREO Observations of Sun- Periheltages – stieg die Helligkeit ISONs grazing Comet ISON (C/2012 S1) Around mal langsam, mal schnell, aber dann ging es Das Idealszenario für ISON wäre gewe- Perihelion, http://arxiv.org/abs/1401.7028 wieder abwärts: ein völlig anderes Verhalten, sen, dass der Kern Lovejoy-gleich in einem [2] Meech, K., Yang, B., Kleyna, J. et al.: Outgas- als es 2011 Lovejoy gezeigt hatte, der regel- Stück durch die größte Sonnenhitze ge- sing Behavior of C/2012 S1 (ISON) From recht aufgeblüht war. Als schwache längliche schossen und erst in einem gewissen Son- September 2011 to June 2013, http://arxiv. Struktur ohne Komakondensation erreichte nenabstand zerplatzt wäre: So widerfuhr es org/abs/1309.2688 ISON den sonnennächsten Bahnpunkt – und Lovejoy knapp zwei Tage nach seinem Peri- [3] Sekanina, Z.: Brightness and Orbital Motion setzte seine Parabelreise fort: allerdings deut- hel, der daraufhin einen spektakulären (aber Peculiarities of Comet C/2012 S1 (ISON): lich schwächer als auf dem Weg nach innen auch kurzlebigen) Staubschweif entwickelte. Comparison with Two Very Different Comets, und ohne eine wirkliche Koma. Ein aufgefä- Wichtig war, dass der meiste Staub im Inne- http://arxiv.org/abs/1310.1980 cherter Staubschweif war durchaus noch zu ren des intakten Kerns vor der größten Hit- erkennen, aber – so zeigte rasch seine mathe- ze geschützt geblieben war. Surftipps matische Modellierung – war all dieser Staub Doch dem Staub ISONs war dies nicht ver- bereits vor dem Perihel freigesetzt worden: Es gönnt: Da es so gut wie keinen festen Kern gab offensichtlich keine aktive Quelle mehr. mehr gab, war er der Sonne schutzlos aus- •• ISON-Beobachtungskampagne Noch bis zum 6. Dezember konnte der immer geliefert und wurde größtenteils verdampft. •• interstellarum-Sternstunde zu schwächer werdende kopflose Schweiffächer Die matte Wolke, die übrig blieb, war so licht- ISONs Ende – oft »ISONs Geist« genannt – von STEREO schwach, dass sie trotz aller Anstrengungen A verfolgt werden, dann verließ er deren Ge- nicht mehr am Nachthimmel zu finden war, Kurzlink: oclm.de/03bt sichtsfeld. Vom Boden aus wurden weder die- nicht einmal um den 16. Januar 2014 herum, Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

27 Kometen | Hintergrund interstellarum THEMA | 1/2014 Unheimliche Begegnung mit Mars Komet C/2013 A1 (Siding Spring) am Roten Planeten

von Daniel Fischer

Just während die Mission Rosettas in ihre heiße 3.1.2013, intergrund Phase eintritt und einen knappen Monat vor der Entdeckung H geplanten Kometenlandung Philaes steht dem

Sonnensystem eine andere Premiere bevor: Zum interstellarum NASA/JPL-Caltech, ersten Mal in der Geschichte der beobachtenden

Astronomie wird ein Komet einem terrestrischen Jan. 2014 Planeten so nahe kommen, dass letzterer einige Jan. 2014 Stunden lang in der Koma stehen wird. Die Akteure Jan. 2014 sind der Planet Mars und der Komet C/2013 A1 Okt. 2014 (Siding Spring).

er Komet ist die letzte Entdeckung nen Sicherheit. Der von Rekord-Kometenentdecker Anstieg der Ak- Robert McNaught (vgl. Interview tivität von Siding 19.10.2014, DS. 72): Am 19. Oktober wird sich der Ko- Spring während sei- größte Annäherung metenkern der Planetenoberfläche bis auf nes sinkenden Son- (138 000km) 138000km nähern, und aller Voraussicht nenabstands wird in Schrägansicht, Okt. 2014 nach wird die Koma dann bereits mindes- diesem Frühjahr in- tens denselben Durchmesser haben. Das tensiv von der Erde macht die außergewöhnliche Begegnung zu und mit Raum- Die Bahn des Kometen Siding Spring seit seiner Entdeckung. Am einem zweischneidigen Schwert: Zum einen sonden überwacht, 19.10.2014 führt sie dicht am Mars vorbei; das Perihel wird sechs Tage wird es möglicherweise zu einer interessanten und der wieder ein- später erreicht. Wechselwirkung von Kometengas und -staub geschaltete Infra- mit der dünnen Marsatmosphäre kommen, rotsatellit WISE hat im Januar prompt ei- Orbiter und Mars Odyssey entschließen, ihre und mehrere Marsorbiter werden geradezu nen schon recht aktiven und v.a. staubigen Orbiter lieber in Sicherheit zu bringen, müss- einen Logenplatz für die Beobachtung, auch Kometen C/2013 A1 vorgefunden. Bis Mai ten die entsprechenden Manöver schon viele des Kometen selbst natürlich, haben – aber wird eine klare Aussage benötigt: Wird es ge- Monate im Voraus eingeleitet werden, denn zugleich könnten sie durch den Staubanteil nügen, die Orbiter lediglich so im Raum zu auch die solare Stromversorgung und Funk- der Koma gravierenden Schaden nehmen. drehen, dass der Staub keine empfindlichen verbindung müssen dabei gewahrt bleiben. Komponenten trifft – oder müssen ihre Bah- Deswegen stehen die Entscheidungen schon Marssonden in Gefahr nen so geändert werden, dass sie bei der An- jetzt an, und auch für die erst im September kunft von Siding Spring auf der anderen Sei- eintreffenden Orbiter MAVEN und MOM Gänzlich ungefährdet sind nur die beiden te des Planeten geschützt sind? (aus Indien) muss vorgesorgt werden. Rover auf der Oberfläche, Curiosity und Die interessantesten Beobachtungen am 19. Opportunity: Für sie wird der Kometen- Problem oder Chance? Oktober dürfte – so erlaubt – wohl der Mars staub höchstens zu einem Meteorsturm (lei- Reconnaissance Orbiter machen können, der der überwiegend am Tag) führen, während Interplanetare Raumsonden sind durchaus so letztes Jahr bereits am 80-mal weiter entfern- sie den Kometen selbst – der für Beobachter konstruiert, dass ihnen gelegentliche Staub- ten ISON »geübt« hat: Diesmal sollte seine auf der Erde mit nur etwa 8. Größe schwach treffer nichts anhaben – aber die Bahn des Kamera HiRISE den Kometenkern räumlich neben dem Planeten steht – bis zu Venus-hell Kometen ist retrograd, d.h. der Staub rast auflösen können, mit Dutzenden von Pixeln am Himmel sehen sollten. Aber anders sieht mit 56km/s auf den Mars und seine Orbiter im Durchmesser. So etwas gab es – außer bei das für die derzeit drei – und zum Zeitpunkt zu: Das stellt eine erhebliche Steigerung des den Kometenbesuchen durch Raumsonden – der Begegnung wohl fünf – aktiven Marsor- Risikos dar, zu dem weniger direkte Durch- noch nie. Der spürbarste Effekt der Kometen- biter aus: Für sie müssen kritische Abwägun- schüsse als vielmehr das Entstehen von Plas- begegnung für den Mars selbst könnte eine gen getroffen werden, zwischen intensiver Be- mawolken beim Impakt mit Folgen für die Erwärmung und Ausdehnung seiner ganzen obachtung von Komet und Mars während Elektronik beitragen. Sollten sich die Betrei- Atmosphäre sein, wenn der Kometenstaub

der Annäherung und dem Schutz der eige- ber von Mars Express, Mars Reconnaissance wie ein marseigener Staubsturm wirkt. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

28 Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014 raxis P Das verhinderte Kometenjahr Die Schweifsterne des Jahres 2013

von Burkhard Leitner (Text) und Gerald Rhemann/Waldemar Skorupa (Fotos)

Abb. 1: Er sollte der Star des Jahres werden, überlebte jedoch sein Perihel nicht: C/2012 S1 (ISON). Vor seinem Ende war der Komet in der Morgen- dämmerung präsent. Waldemar Skorupa

Das Jahr 2013 wurde zuweilen als »Jahr der Kometen« bezeichnet, immerhin gab es Hoffnungen auf zwei Große Kometen. Beide blieben jedoch hinter den Erwartungen zurück. Zwei weniger hell prognostizierte Schweifsterne überraschten hingegen positiv und machten das Jahr zu einem außergewöhnlich kometen- reichen, was auch in den zahlreich hochgeladenen Bildern der Online-Galerie auf www.kometenaktuell.de zum Ausdruck kam. Dieser Bericht zeigt die schönsten dieser Schweifsterne. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

30 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Praxis

Abb. 2: Auftakt zu einem vielversprechenden Abb. 3: C/2011 L4 (PANSTARRS) weckte viele Erwartungen. Die Aufnahmen zeigen den Kometenjahr: C/2012 K5 (LINEAR) am 4.1.2013, CCD- Kometen am 8.4.2013 (a) und am 1.6.2013 mit Gegenschweif (b). Oben: CCD-Aufnahme, 4:40 Aufnahme, 21:43 MEZ, 8"-Astrograph bei 590mm, FLI PL MESZ, 4"-Refraktor bei 540mm, FLI PL 16803, 5min (L), 80s (je RGB). Unten: CCD-Aufnahme, 16803, 27min (je LRGB). Gerald Rhemann 23:00 MESZ, 8"-Astrograph bei 590mm, FLI PL 16803, 6min (L), 5min (je RGB). Gerald Rhemann

icht weniger als vier Kometen werten von nur einer Entdeckung pro Jahr zu mit 8"- bis 12"-Astrographen. Seine bevor- konnten 2013 mit bloßem Auge Beginn dieses Jahrzehntes. zugten Beobachtungsstandorte liegen in den gesehen werden. Aber nicht nur Das Material für diesen bebilderten Rück- niederösterreichischen Voralpen. Um Kome- Nfür Kometenbeobachter, auch für Kometen- blick stammt diesmal von Gerald Rhemann ten am Südhimmel abzubilden, kann er einen entdecker war es ein besonderes Jahr: 14 Ent- und Waldemar Skorupa, zwei der profiliertes- 12"-Astrographen auf der Farm Tivoli in Na- deckungen gelangen Amateuren, ein Rekord ten Kometenfotografen überhaupt. Rhemann mibia per Internet ansteuern. Skorupa verwen- und ein kräftiges Lebenszeichen nach Tiefst- fotografiert seit 1989 Kometen, vorwiegend det einen 8"-Astrographen und fotografiert Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

31 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 4: C/2011 L4 (PANSTARRS) wurde in der Abb. 5: C/2012 F6 (Lemmon) überraschte im Frühjahr positiv. 21.4.2013, CCD-Aufnahme, 5:00 Dämmerung hell und war mit bloßem Auge sichtbar. MESZ, 12"-Astrograph bei 1150mm, FLI ML 8300, 6min (je LRGB). Die Aufnahme wurde ferngesteuert 200mm-Objektiv, 10×1s. Waldemar Skorupa in Namibia erstellt. Gerald Rhemann

Abb. 6: Der periodische Komet 2P/Encke kam im Herbst 2013 wieder einmal in Reichweite. Links: 2.10.2013, CCD-Aufnahme, 4:38 MESZ, 12"-Astro- graph bei 1150mm, FLI ML 8300, 5min (L), 5min (je RGB). Rechts: 8.11.2013, CCD-Aufnahme, 5:05 MEZ, 8"-Astrograph bei 720mm, FLI PL 16070, 6min (L), 4min (je RGB). Gerald Rhemann von wechselnden Standorten in Deutschland Januar seine maximale Helligkeit und hatte ei- Südhimmel kommend, stand er zum Perihel und Frankreich. nen breiten diffusen Staubschweif gebildet. Sein am 10. März erstmals knapp über dem abend- Perihel hatte er schon Ende November 2012 in lichen Westhorizont. Zu diesem Zeitpunkt er- LINEAR und PANSTARRS 1,14AE Entfernung durchlaufen. Der Komet reichte der Komet auch sein Helligkeitsmaxi- wurde rasch schwächer und Ende Januar ende- mum mit etwa 1,m 0. Ab Mitte März gab es Nach seiner Erdnähe zu Silvester stand zu Jah- te die Beobachtungszeit für C/2012 K5 bereits. zahlreiche Beobachtungen des tief stehenden resbeginn C/2012 K5 (LINEAR) zirkumpolar Im März und April stand C/2011 L4 (PAN- Kometen auch mit bloßem Auge. Eindrucks- m am Nachthimmel. Mit 8, 0 erreichte er Anfang STARRS) im Mittelpunkt des Interesses. Vom voll war er aber am Dämmerungshimmel erst Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Abb. 7: Gewaltige Erwartungen ruhten auf C/2012 S1 (ISON), dem schließlich gefallenen Jahrhundertkometen. Zu Anfang sah er noch vielversprechend aus. Links: 5.9.2013, CCD-Aufnahme, 5:09 MESZ, 8"-Astrograph bei 580mm, FLI 16803. Waldemar Skorupa. Rechts: 4.10.2013, CCD-Aufnahme, 4:55 MESZ, 12"-Astrograph bei 1150mm, FLI ML 8300, 9min (L), 10min (je RGB). Gerald Rhemann

Abb. 8: C/2012 S1 (ISON) zeigte bereits vor dem Perihel einen tollen Schweif. Links: 29.10.2013, CCD-Aufnahme, 3:15 MEZ, 12"-Astrograph bei 1150mm, FLI ML 8300, 15min (je LRGB). Rechts: 17.11.2013, CCD-Aufnahme, 5:15 MEZ, 8"-Astrograph bei 720mm, FLI PL 16070, 8min (L), 4min (je RGB). Gerald Rhemann

im Fernglas. Die Schweiflänge erreichte Mitte bis auf einen Winkel 170° auf. Bis Ende April ferte PANSTARRS ein beeindruckendes und März maximal 3° Länge. war die Helligkeit auf 8,m 0 zurückgegangen, sehr abwechslungsreiches Schauspiel. Stetig schwächer werdend, stieg C/2011 L4 aber der Komet bot den Beobachtern in den ab der Monatsmitte langsam höher, zum Mo- folgenden Wochen noch etwas ganz Beson- Positive Überraschung natsende war der inzwischen noch 4,m 0 helle deres: einen Gegenschweif, der den von der Schweifstern dann zirkumpolar. Er blieb bis Sonne wegweisenden Schweif an Länge weit Der erste Überraschungskomet des Jahres war Mitte April freisichtig, der sehr prominente übertraf. Aus dem erhofften Großen Kome- C/2012 F6 (Lemmon), der nach seinem Ma- m Staubschweif fächerte sich in diesem Monat ten war zwar nichts geworden, dennoch lie- ximum von 4, 5 am Südhimmel ab Mitte Mai Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

33 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 9: Bei C/2012 S1 (ISON) konnten am 16.11.2013 feine Schweifstrukturen nachgewiesen werden. CCD-Aufnahme, 8"-Astrograph bei 580mm, FLI 16803. Oben links: CCD-Aufnahme mit Larson-Sekanina-Filter, 8"-Astrograph bei 580mm, FLI 16803. Waldemar Skorupa

auch von Mitteleuropa aus zu sehen war. Zu- 9m – somit blieb C/2012 F6 den Sommer über mehrere Grad langen Plasmaschweif zeigte er nächst war nur eine Helligkeit von etwa 9,m 0 noch teleskopisch beobachtbar. sich kurz vor dem Perihel im November. erwartet worden, doch der Komet entwickel- Im Herbst kam es zu einer günstigen Wie- te sehr starke Aktivität und einen langen Plas- derkehr des kurzperiodischen Kometen 2P/ Große Enttäuschung maschweif. Mit 7,m 0 war er für die Beobachter Encke. Im Oktober stand er mit einer Hellig- in Mitteleuropa noch ein schönes Fernglas- keit von rund 8,m 0 und einem Koma-Durch- Im Oktober kam der lang erwartete C/2012 S1 Objekt, stand allerdings am Morgenhimmel. messer von bis zu 10' am Morgenhimmel. Stär- (ISON) ebenfalls am Morgenhimmel mit etwa m m m Im Juni sank die Helligkeit auf 8 , im Juli auf ker kondensiert, etwa 7, 0 hell und mit einem 10, 0 in Sicht. Die Helligkeit stieg zunächst nur Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Abb. 10: Der schöne Auftritt von C/2013 R1 (Lovejoy) war nur ein schwacher Trost für ISONs Ableben. Links: 3.12.2013, CCD-Aufnahme, 4:05 MEZ, 200mm- Teleobjektiv bei f/2,5, FLI PL 16070, 6min (L), 5min (je RGB). Schweiflänge ca. 8°. Rechts: 12.12.2013, CCD-Aufnahme, 5:14 MEZ, 8"-Astrograph bei 560mm, FLI PL 16070, 5min (je LRGB). Gerald Rhemann

Abb. 11: Einen markanten Schweifabriss zeigte C/2013 R1 (Lovejoy) am 8. und 9.12.2013. Links: 8.12.2013, CCD-Aufnahme, 8"-Astrograph bei 580mm, FLI 16803. Rechts: 9.12.2013, CCD-Mosaik, 8"-Astrograph bei 580mm, FLI 16803. Waldemar Skorupa

langsam auf rund 9,m 0 Anfang November. Zur Schweif mit ausgeprägten Streamern. Um den helligkeit von 5,m 0, die ihn zum vierten Kome- Monatsmitte sprang die Helligkeit schlagartig 22. November verschwand der Komet dann in ten für das bloße Auge in diesem Jahr mach- auf 5,m 0 – leider das erste Anzeichen des folgen- der Morgendämmerung und zerfiel eine Wo- te. Zunächst ebenfalls ein Morgenkomet, war den Zerbrechens des Kometen in seiner Son- che später beim Umrunden der Sonne. Zu den Lovejoy in der ersten Dezemberhälfte auch nennähe von nur 0,012AE. Am Höhepunkt erhofften Beobachtungen eines hellen Kome- abends beobachtbar. Er zeigte einen bis zu von ISONs enttäuschendem Erscheinen, zwi- ten im Dezember kam es damit nicht mehr. 10° langen Schweif, der unter guten Bedin- schen dem 15. und 20. November, zeigte er auf Gegen Jahresende überraschte dann gungen auch ein Stück weit mit freiem Auge

Bildern einen 5° langen, reich strukturierten C/2013 R1 (Lovejoy) mit einer Maximal- zu sehen war. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

35 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014 raxis P

C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock) 1P/Halley Markus Griesser NASA

ICE Giotto 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989

Abb. 1a: Die wichtigsten hellen Kometen und ihre Erforschung aus dem Weltraum in den letzten 35 Jahren. Von IRAS bis ISON Ein Rückblick auf die Kometen der letzten 35 Jahre

von Burkhard Leitner

Neben den drei häufig genannten und beschriebenen Großen Kometen Hale-Bopp, Hyakutake und McNaught gab es in den letzten drei Jahrzehnten noch eine Reihe von weiteren interessanten Kometen. Einige davon sind bereits nahezu vergessen, andere werden mit ihren Besonderheiten noch lange in den Ge- schichtsbüchern der Astronomie bleiben.

er Zeitraum von 1980 bis 2010 war mel gesehen werden. Im Jahr 1981 wurden Der Vorbeiflug in nur 0,031AE oder 4,7 Mio. auch die Epoche, in der Kometen nur fünf neue Kometen entdeckt, keiner da- km Distanz bedeutete eine extreme Winkel- erstmals durch Raumsonden er- von wurde für Amateure interessant. 1982 geschwindigkeit am Himmel – IRAS-Araki- Dforscht werden konnten, wobei wesentliche waren es gar nur vier Schweifsterne, einer da- Alcock bewegte sich in nur drei Tagen über Erkenntnisse über Aufbau, Zusammenset- von sollte aber der zweite hellere Komet der den gesamten Himmel, allein in der Nacht der zung und Herkunft dieser immer wieder Dekade werden: Entdeckt vom Neuseeländer Erdnähe vom 10. auf den 11. Mai schaffte er überraschenden Himmelskörper gewonnen Rodney Austin, konnte C/1982 M1 (Austin) etwa 40°. Damit blieb er auch nur wenige Tage werden konnten. In der Kometenfotografie Mitte August 1982 mit einer Helligkeit von sichtbar, schon am 13. Mai verschwand er für kam es zum Umbruch – digitale Kameras lös- 4,m 5 auch kurz mit bloßem Auge am Nord- immer in Richtung Süden. Neben der raschen ten ab Mitte der 1990er-Jahre nach und nach himmel gesehen werden. Bewegung beeindruckte auch die scheinbare die Filmfotografie ab. Einen ganz besonderen Kometen brach- Größe, der diffuse, schweiflose Komet maß te das folgende Jahr: Entdeckt vom Infrarot- bis zu 2° im Durchmesser. Die Helligkeit er- Die Kometen der 1980er-Jahre satelliten IRAS sowie durch zwei Amateu- reichte ein spitzes Maximum von 2,m 5 und re, erhielt das Objekt den sperrigen Namen ging nach der Erdnähe rasch zurück. Das Jahrzehnt begann mit einer Kometen- C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock). Dieser Die beiden weiteren bemerkenswerten Ko- flaute, einzigC/1980 Y1 (Bradfield) konn- Komet kam der Erde so nahe wie kein Komet meten der 1980er-Jahre waren periodischer te im Januar 1981 mit einer Helligkeit von mehr seit 1770. Es sind überhaupt nur drei Natur: Zunächst kam 1985 21P/Giacobini- m 4, 0 und einem 5° Schweif am Morgenhim- Kometen bekannt, die der Erde näher kamen. Zinner in eine günstige Wiederkehr und er- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

36 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Praxis

C/1996 B2 C/1990 K1 (Levy) (Hyakutake) Norbert Mrozek Gerald Rhemann

S-L9 Impakt 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

reichte ein Maximum von 7,m 5. Das Besonde- Ursprungskomet der Perseiden, 109P/Swift- 1997, der kleinste Sonnenabstand betrug ge- re an diesem Schweifstern war allerdings der Tuttle, war zurück. Die Umlaufzeit konnte waltige 1,31AE. Durch die lange Sichtbar- erstmalige Besuch einer Raumsonde. Der In- nun auf 135 Jahre bestimmt werden. Zum keit und eine Helligkeit von –0,m 5 über meh- ternational Comet Explorer (ICE) flog im Sep- Perihel im Dezember erreichte Swift-Tuttle rere Wochen hinweg löste er 1P/Halley als tember durch den Schweif von Giacobini-Zin- eine maximale Helligkeit von 5,m 0 und eine am meisten fotografierten und beobachte- ner und übermittelte wertvolle Daten zur Erde. Schweiflänge von etwa 7°. 122P/deVico, ein ten Kometen ab. Der meisterwartete Komet des Jahrzehnts weiterer Komet der Halley-Familie, konnte Das restliche Jahrzehnt blieb ohne nennens- folgte wenige Monate später – 1P/Halley bei seiner Wiederkehr im Herbst 1995 mit werte Kometen – mit Ausnahme von C/1999 setzte völlig neue Maßstäbe. Eine Armada ähnlicher Helligkeit beobachtet werden. Die S4 (LINEAR), der sich Ende Juli 2000 inner- an Raumsonden und praktisch alle Obser- Umlaufzeit dieses Kometen beträgt 74 Jahre. halb weniger Tage vollständig auflöste. Zuvor vatorien der Welt beobachteten den Perihel- Dazwischen gab es ein Ereignis, das in die- hatte er eine Helligkeit von rund 6,m 0 erreicht durchlauf 1985/86 und machten ihn zum am ser Dimension bis heute einzigartig blieb: den und einen mehrere Grad langen Plasma- besten untersuchten und meistfotografierten Einschlag des Kometen D/1993 F2 (Shoe- schweif ausgebildet. Das Besondere an der Kometen bisher. Für die Beobachter auf der maker-Levy) auf Jupiter. Für Amateure nicht zweiten Hälfte der 1990er-Jahre war der ex- Nordhalbkugel brachte die Bahngeometrie direkt beobachtbar, wurde diese Kollision zu plosive Anstieg der Kometenentdeckungen, aber eher ungünstige Bedingungen. Zur Erd- einem großen Medien- und vor allem Inter- bedingt durch die Einrichtung mehrerer Him- nähe und maximalen Helligkeit im April 1986 net-Event. Unzählige von Raumsonden und melsdurchmusterungs-Projekte. 1997 wurden stand Halley leider am Südhimmel. Von No- Großteleskopen aufgenommene Bilder er- erstmals mehr als 100 neue Kometen pro Jahr vember 1985 bis Mitte Januar 1986 konnte die reichten so die Interessenten. entdeckt. Im nächsten Jahrzehnt stieg diese Helligkeitssteigerung Halleys von 8,m 0 auf 4,m 5 Das Jahr 1996 brachte dann gleich zwei sehr Zahl dann auf über 200 Entdeckungen. beobachtet werden, dann verschwand er in helle Kometen. Zunächst sorgte im Frühjahr Sonnennähe. Ende März gab es noch ein kur- C/1996 B2 (Hyakutake) für Aufsehen. Mit Die Kometen der 2000er-Jahre zes Sichtbarkeitsfenster, wobei er tief am Mor- einer Helligkeit von knapp –1,m 0 und einer genhimmel mit etwa 3,m 0 zu sehen war. Ähn- Schweiflänge von bis zu 100° gehörte er zu den Das neue Jahrtausend brachte zunächst die lich hell wurden in den folgenden Jahren aber eindrucksvollsten Kometen des Jahrhunderts. beiden etwa 4,m 5 hellen LINEAR-Kome- auch die zwei heute kaum noch bekannten Ende März bewegte er sich in nur 0,10AE an ten C/2000 WM1 und C/2001 A2. Letzte- Kometen C/1989 W1 (Aarseth-Brewing- der Erde vorbei, Anfang Mai erreichte er die rer überraschte die Beobachter im Frühjahr ton) und C/1990 K1 (Levy). Sonnennähe in 0,23AE Abstand. und Sommer 2001 mit mehreren Helligkeits- Während Hyakutake nur wenige Wochen ausbrüchen und einer Kernfragmentierung. Die Kometen der 1990er-Jahre sichtbar blieb, wurde C/1995 O1 (Hale- Im Februar und März 2002 konnte die Wie- Bopp) Mitte 1996 freisichtig und blieb es bis derkehr eines Schweifsterns nach rund 350 Bereits seit Anfang der 1980er-Jahre war nach Dezember 1997 – ein unerreichter Rekord. Jahren verfolgt werden. 153P/Ikeya-Zhang ihm gesucht worden, die Wiederentdeckung Sein Perihel durchlief der Ausnahme-Komet wurde 3,m 0 hell und entwickelte einen 4° lan- gelang schließlich im September 1992: Der exakt 11 Monate nach Hyakutake, am 1. April gen Schweif. Derselbe Komet war bereits im Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

37 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014

C/1995 O1 (Hale-Bopp) 153P/Ikeya-Zhang Burkhard Leitner Gerald Rhemann

Deep Space 1 Stardust Deep Impact 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Abb. 1b: Die wichtigsten hellen Kometen und ihre Erforschung aus dem Weltraum in den letzten 35 Jahren.

17. Jahrhundert durch Johannes Hevelius ent- ders durch seine enge Begegnung mit den Ple- dem Califonianebel Anfang März blieb den deckt und beobachtet worden. Er ist nun der jaden zu Jahresanfang 2005 in Erinnerung. Fotografen vorbehalten. Komet mit der längsten Umlaufzeit, der eine 2005 brachte keine weiteren hellen Schweif- 2009 war das Jahr von C/2007 N3 (Lulin), permanente Nummerierung erhalten hat. sterne, aber einen Höhepunkt der Kometen- der im ersten Jahresdrittel die 5. Größenklas- Anfang 2003 kamen die Kometen C/2002 forschung, als am 4. Juli der Impaktor der se erreichte und entlang der Ekliptik Spika, X5 (Kudo-Fujikawa) und C/2002 V1 (NEAT) Raumsonde »Deep Impact« den Kern des Ko- Saturn und Regulus begegnete. der Sonne so nahe, dass erstmals helle Kome- meten 9P/Tempel traf. Die Fontäne des Aus- ten im Bildfeld des Sonnenobservatoriums wurfsmaterials wurde von der Vorbeiflugson- Wie gehts weiter? SOHO zu sehen waren. C/2002 V1 wurde An- de und zahlreichen Observatorien beobachtet fang Februar 2003 freisichtig und erreichte und ihre Zusammensetzung analysiert. Der hellste Komet 2010 war C/2009 R1 2,m 0, verschwand aber bald darauf in der Däm- Das Jahr 2006 bescherte den Kometen- (McNaught), der im Juni 5,m 0 erreichte. 2011 merung. Im Perihel kam er bis auf 0,09AE an beobachtern wieder ein ganz besonderes Er- war ein ruhiges Jahr für Kometenbeobach- die Sonne heran und entwickelte dabei einen eignis. Der seit 1995 fragmentierte Komet ter, interessant wurden nur die Erdnähe von etwa 5° langen Plasmaschweif. 73P/Schwassmann-Wachmann kam im 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova im Septem- 2004 brachte gleich drei helle Frühjahrs- Mai bis auf etwa 0,07AE an die Erde heran ber und der Langzeitkomet C/2009 P1 (Garr- kometen: Der erst im März vom austra- und die beiden Hauptkomponenten B und add), der von Juli 2011 bis April 2012 Fern- lischen Kometenveteranen William Brad- C erreichten die Sichtbarkeitsgrenze für das glas-Helligkeit besaß und im Maximum 6,m 5 field entdeckteC/2004 F4 (Bradfield) war bloße Auge. Eine Entdeckung vom August hell war. Eine handfeste Überraschung lie- nach seinem Periheldurchgang für wenige sorgte schließlich Anfang 2007 für Furore: ferte C/2011 W3 (Lovejoy) – ein Sonnen- Wochen mit bis zu 4,m 0 Helligkeit am Mor- C/2006 P1 (McNaught) wurde zum hellsten streifer, der entgegen der Expertenmeinung genhimmel zu sehen. Länger beobachtbar Kometen seit Ikeya-Seki 1965 und war seine Sonnennähe überstand und Ende De- blieb C/2002 T7 (LINEAR), der von Okto- Mitte Januar mit –5,m 0 sogar am Taghimmel zember 2011 einen bis zu 30° langen Schweif ber 2003 bis Februar 2004 am Himmel stand. sichtbar. Noch eindrucksvoller wurde er in entwickelte. Leider blieb seine Sichtbarkeit Sein Maximum von 3,m 0 und extreme Schwei- der zweiten Monatshälfte, als er mit einem auf die Südhalbkugel beschränkt. Erst im flängen von über 20° erreichte LINEAR dann weit aufgefächerten 30°-Staubschweif am »Kometenjahr 2013« (vgl. Beitrag S. 30) ka- zur Erdnähe im Mai, als er leider nur noch Südhimmel stand. men wieder hellere Schweifstern in Sicht, von der Südhalbkugel aus beobachtbar war. 2007 brachte noch ein zweites Kometen- mit PANSTARRS, Lemmon, ISON und Ebenfalls im Mai war C/2001 Q4 (NEAT) highlight, als Ende Oktober der periodische Lovejoy waren es gleich vier davon. bestens zu sehen, als er vom Südhimmel kom- Komet 17P/Holmes mit einem explosiven In den kommenden Jahren erwarten uns mend mit 3,m 5 am Abendhimmel stand. Ausbruch bis 2,m 0 hell wurde und damit sei- einige interessante Kometen – eine konkre- Einen vierten Kometen gab es dann ab ne Helligkeit plötzlich um 14 Größenklas- te Vorhersage ist jedoch nur zu bereits ent- Dezember mit einer weiteren Amateurent- sen steigerte. 17P blieb noch bis Februar für deckten und wiederkehrenden periodischen deckung: Auch C/2004 Q2 (Machholz) war das bloße Auge sichtbar, dann wurde die Flä- Kometen möglich. mit bloßem Auge zu sehen und blieb beson- chenhelligkeit zu gering. Die Begegnung mit 2014 bringt noch C/2012 K1 (PAN- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

38 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Praxis

C/2006 P1 (McNaught) C/2012 S1 (ISON) ESO Gerald Rhemann

Rosetta 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Die hellsten Kometen der letzten 35 Jahre Komet Perihel max. Hell. Bemerkung STARRS), der im Sommer C/1980 Y1 (Bradfield) 21. Dezember 1980 4,0m gesteigerte Helligkeit durch »Vorwärtsstreuung« möglicherweise 6m erreichen C/1982 M1 (Austin) 24. August 1982 4,5m – könnte. Ähnlich hell könnten C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock) 21. Mai 1983 2,0m extreme Erdnähe; bis zu 2° Durchmesser im Herbst C/2013 A1 (Siding- m Spring) und C/2013 V5 (Oukai- C/1984 N1 (Austin) 12. August 1984 4,5 – m meden) werden. In großer Ent- 1P/Halley 9. Februar 1986 2,5 Wiederkehr des bekanntesten periodischen Kometen fernung entdeckt wurden C/2013 23P/Brorsen-Metcalf 11. September 1989 5,0m Umlaufzeit 70 Jahre US10 (Catalina) und C/2013 X1 m (PANSTARRS), die 2016 eben- C/1989 W1 (Aarseth-Brewington) 28. Dezember 1989 3,5 – m falls 5m bis 6m hell werden könn- C/1989 X1 (Austin) 19. April 1990 4,5 schwächer als erwartet ten. Helle periodische Kome- C/1990 K1 (Levy) 24. Oktober 1990 3,5m – ten sind selten, meist führen nur 109P/Swift-Tuttle 12. Dezember 1992 5,0m Ursprung der Perseiden knappe Erddistanzen zu größe- C/1996 B2 (Hyakutake) 1. Mai 1996 0,0m Großer Komet; Schweiflänge 80° bis 100° ren Helligkeiten. 2017 kommen C/1995 O1 (Hale-Bopp) 1. April 1997 –0,5m Rekordkomet – 18 Monate freisichtig 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova C/2001 A2 (LINEAR) 24. Mai 2001 4,0m Helligkeitsschwankungen und 41P/Tuttle-Giacobini-Kre- C/2000 WM1 (LINEAR) 22. Januar 2002 4,5m – sak 0,08AE bzw. 0,14AE an uns 153P/Ikeya-Zhang 18. März 2002 3,0m Wiederkehr nach mehr als 300 Jahren heran und werden wahrschein- C/2002 F1 (Utsunomiya) 22. April 2002 4,0m – lich die Grenze der Freisichtig- C/2002 V1 (NEAT) 18. Februar 2003 3,0m Periheldistanz 0,09AE; im Sichtfeld von SOHO keit erreichen. Auch 46P/Wirta- C/2004 F4 (Bradfield) 17. April 2004 4,0m Schweiflänge 20° nen wird im Dezember 2018 im C/2001 Q4 (NEAT) 15. Mai 2004 3,0m zusammen mit C/2002 T7 (LINEAR) freisichtig Abstand von 0,08AE an der Erde m vorbeiziehen und eine respektab- C/2004 Q2 (Machholz) 24. Januar 2005 3,5 Plejaden-Passage m le Erscheinung bieten. C/2006 M4 (SWAN) 28. September 2006 4,5 – Wann wieder ein sehr heller C/2006 P1 (McNaught) 12. Januar 2007 –5,0m Großer Komet; Tagsichtbarkeit und eindrucksvoller Schweif Komet erscheinen wird, lässt m sich nicht vorhersagen. Die Ten- 17P/Holmes 4. Mai 2007 2,0 extremer Ausbruch m denz der letzten Jahrhunderte C/2007 N3 (Lulin) 10. Januar 2009 5,0 Bewegung entlang der Ekliptik; Gegenschweif zeigt, dass im Durchschnitt etwa C/2011 W3 (Lovejoy) 16. Dezember 2011 –3,0m Kreutz-Sungrazer – überlebt enge Sonnenpassage alle 11 Jahre ein Großer Komet m in Sonnennähe kommt. Pausen C/2011 L4 (PANSTARRS) 10. März 2013 1,5 15° langer Gegenschweif m von 30 oder mehr Jahren sind da- C/2012 F6 (Lemmon) 24. März 2013 4,5 heller als erwartet bei aber ebenso möglich wie zwei C/2012 S1 (ISON) 28. November 2013 3,5m Sunskirter – Auflösung im Perihel m Exemplare in kurzem Abstand. C/2013 R1 (Lovejoy) 22. Dezember 2013 5,0 heller als erwartet Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

39 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014 raxis P Hundert Kometen

Rückblick auf 28 Jahre Kometenfotografie

von Uwe Wohlrab

1P/Halley Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

40 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Praxis

Ob hell oder schwach, ob groß oder klein – Kometen haben vielfältige Erscheinungsformen. Seit Komet Halley habe ich ver- sucht, sie alle im Bild festzuhalten. Schwarzweiß- oder Diafilm, Mittelformat oder Digitaltechnik: Während sich die Technik weiter- entwickelte, ist die Faszination der geschweiften Himmelskörper geblieben. Ende 2013 konnte ich den 100. Kometen meiner Foto- grafen-Laufbahn ablichten.

ls 1985 der Komet Halley wieder in Sicht kam, begann ich gerade mei- ne ersten Versuche in der Sternfeld- Afotografie. Es gab eine Schulsternwarte in meinem Heimatort Schönebeck bei Magde- burg. Die Fachgruppe Astronomie im dama- ligen Kulturbund hatte hier ihren Beobach- tungsplatz, der auch reichlich zur visuellen und später auch fotografischen Arbeit ge- nutzt wurde. Zwei Zeiss-Montierungen für die Schul- bzw. Amateurastronomie, ein 150mm-Cassegrain und mehrere 63mm-Te- lementoren standen zur Verfügung. Mit einer Praktica L2 und 200mm-Teleobjektiv und dem Orwo-NP27 Schwarzweiß-Film waren die Voraussetzungen gegeben, den berühm- ten Kometen bei seiner Wiederkehr zu foto- grafieren. So entstand am 17. November 1985 auf dem Dach der Bruno-Bürgel-Schule in Schönebeck-Salzelmen mein erstes Kometen- foto: Halley bei den Plejaden (Abb. 1). Abb. 2: Die Sternwarte des Autors 2005: 10"-Newton, 6"-Refraktor und 4,4"-Kometensucher auf Dunkelkammer und Sternwarte schwerer deutscher Montierung (alles Eigenbau).

Es folgten in den Jahren 1987/88 weitere klei- weiß-Fotografie und später auch für Papier- halfen auch viele andere Sternfreunde beim nere Kometen, die ebenfalls auf NP27 foto- bilder in Farbe, ließ die schnellere Begutach- Aufbau mit. Bezeichnend ist die Arbeit von grafiert wurden. Die beiden hellsten davon tung der Ergebnisse zu. Guido David (Schönebeck), der die Montie- waren Bradfield (1987s) und 23P/Brorsen- 1987 schon keimte der Wunsch nach ei- rungssteuerung realisierte, die heute noch Metcalf. Zu dieser Zeit entwickelte sich auch ner größeren Teleskoptechnik auf. Ich be- mit einem KC 85-Rechner aus DDR-Zeiten die Zusammenarbeit mit einem jungen, sehr gann mit der Planung einer Sternwarte im funktioniert (Abb. 2). aktiven Kometenbeobachter aus Magdeburg, heimischen Garten. Ein komplettes, 6m ho- Marcus Richert († 2004). Seine Ergebnis- hes Gebäude, angeschlossen an einen be- Neue Horizonte se, auch im Deep-Sky-Bereich, motivierten reits bestehenden Garagen-Werkstatt-Kom- meine eigene fotografische Arbeit sehr. Eine plex, sollte es werden. Mit fünf Jahren Bauzeit Eine eigene Sternwarte, die Wendezeit (durch Dunkelkammer, zunächst für die Schwarz- entstand so die Amateursternwarte Schöne- die auch neues Filmmaterial verfügbar war) beck. Als große Hilfe erwies sich mein Vater. und eine Lichtenknecker Flatfield-Kamera Abb. 1: Der erste von 100 Kometen: 1P/ Ohne seine handwerklichen Fähigkeiten wä- eröffneten auch in der Kometenfotografie Halley bei den Plejaden am 17.11.1985. Praktica ren das Gebäude mit dem riesigen Schiebe- neue Horizonte. Eine rasante Entwicklung L2, 200mm-Teleobjektiv bei f/4, 10min auf Orwo- dach und auch die Fernrohrmontierung in setzte ein. Ich erinnere mich gut an die Kome-

NP27. dieser Form nicht möglich gewesen. Aber es ten Levy und Austin 1990. Während Austin Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

41 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 3: Shoemaker-Levy 9 am 16.5.1993 (Reflex links durch den nahen Jupiter). 500mm- Flatfield-Kamera bei f/3,5, 20min auf TP2415hyp. Marcus Richert, Uwe Wohlrab, Steffen Fritsche

Abb. 4: Komet 17P/Holmes am 4.11.2007, 10"-Newton bei 540mm, 10min Abb. 5: Komet Hale-Bopp am 6.4.1997, aufgenommen bei Schweinitz im auf 6×6-Rollfilm Fuji-Provia 400. Fläming. Marcus Richert von der Schulsternwarte aus fotografiert wur- Schwache und helle Kometen wie wir ihn noch nie zuvor gesehen hatten: de, konnte Levy schon mit einer kleinen An- Hyakutake! Marcus erzählte, dass er auf der lage von der noch im Bau befindlichen Stern- Viele schwächere Kometen standen in der Fahrt von Magdeburg nach Schönebeck einen warte aus abgelichtet werden. Bevorzugter Folgezeit auf dem Beobachtungsplan. Die Umweg fuhr, um außerhalb der Stadt frei von Film war der gehyperte Technical-Pan 2415 helleren hießen McNaught-Russel, Taka- Streulicht den Kometen in voller Pracht be- von Kodak. Weit über 100 Filme wurden bis mizawa-Levy (zog am Cirrusnebel vor- wundern zu können. Er fuhr auf einem Feld- in die Jahre 1997/98 hypersensibilisiert. Nach bei) und Machholz (1994o). Für eine Über- weg, weit entfernt von der Straße, und hielt Swift-Tuttle mit einer ausgeprägten Schweif- raschung sorgte der Komet DeVico, der im irgendwo an. Diese Geschichte wäre nicht struktur (1992) war dann der Jupiterkomet Herbst 1995 am Morgenhimmel mit langem weiter erwähnenswert, wenn nicht plötzlich Shoemaker-Levy 9 (1993) das nächste High- Schweif auftauchte. die Polizei neben ihm gestanden hätte, mit light. Es gelang mit der kleinen Flatfield-Ka- Es war am 27. März 1996, als Marcus ge- der Frage nach dem Grund seiner nächtlichen mera, den schon zerfallenen Kometen in der gen 3 Uhr morgens auf der Sternwarte ein- »Irrfahrt«. Marcus wies mit der Hand nach Nähe des Gasriesen zu fotografieren. Wir wa- traf. Nach wochenlang schlechtem Wetter oben, und nun wurde auch den Polizisten ren begeistert, auch als wir die Einschlagstel- riss über Nacht der Himmel vollständig auf. klar, dass da etwas ganz Seltenes vorbeizog. len auf Jupiter beobachten konnten (Abb. 3). Trockene klare Luft, und über uns ein Komet, Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

42 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Praxis

U. Glahn

Abb. 6: Der Autor mit dem Deltagraphen am Tiefenbachferner/Ötztaler Alpen 2013.

Diese Nacht wird unvergesslich bleiben, ge- Refraktor (Halbapo, Brennweite 2250mm) mancher Feldaufnahme zu sehen. Außerdem nau wie ein Jahr später die klarste Nacht für kam hinzu. Beide Optiken wurden von Tho- fuhren Marcus und ich nun jährlich, zusam- Hale-Bopp am 6. April 1997 (Abb. 5). Schon mas Heising (Oschersleben) hergestellt. Ein men mit einigen anderen Sternfreunden, in längst waren wir mobil geworden mit einer 110mm-Zeiss-Kometensucher behielt seinen die Ötztaler Alpen. Dort, am Tiefen- oder kleinen Montierung von Astro-Physics und Platz als Leitfernrohr. Rettenbachferner (2800m), gelangen natür- der schon erwähnten FFC 3,5/500. Ebenso 2001 wechselte auch das Hauptgerät der lich ebenfalls viele Fotos der gerade sicht- kamen, neben dem TP2415, nun mehr und mobilen Anlage. Ein Deltagraph mit 250mm baren helleren Kometen (Abb. 6). mehr Farbfilme zum Einsatz. Pro Gold 400 Öffnung (Brennweite 830mm) ist seit dieser hieß der bevorzugte Negativfilm von Kodak. Zeit die wichtigste Optik. Das Aufnahmefor- Stadt vs. Land mat vergrößerte sich auf 6×6- bzw. 6×7- Roll- Größer, weiter, höher film. In der Regel wurden Dias gemacht. Der In den Jahren 2005 bis 2012 behielt ich das erste große Komet, der fast zu jeder Gelegen- Konzept, auf Dia-Mittelformat zu fotogra- 1997 änderte sich das Teleskop auf der Stern- heit im neuen Format fotografiert wurde, war fieren, bei. C/2004 Q2 Machholz, der An- warte. Der 200mm-Newtonspiegel musste ei- Ikeya-Zhang (2002). 2004 bezauberte NEAT fang 2005 an den Plejaden vorbeizog, gelang nem 250mm-Teleskop weichen. Ein 150mm- (C/2001 Q4) – eine lange Zeit mit M 44 auf nur von der Sternwarte aus, da ein Sturm- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

43 Kometen | Praxis interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 7: PANSTARRS (C/2011 L4) und M 31 am Abend des 1.4.2013 bei Schweinitz im Fläming. Exakta 66, 120mm-Objektiv bei f/4, 7min auf Fuji-Provia 400.

Abb. 8: Der 100. Komet: McNaught P/2013 J2 am 30.11.2013. 10"-Deltagraph bei 830mm, Ricoh GXR A12. Aufgenommen bei Hobeck im Fläming.

tief jede Beobachtung außerhalb der Stadt obachtung auf Standorte außerhalb der Stadt, Mit dem Ende der Belichtung und der Ent- vereitelt hätte. 17P/Holmes wurde ebenfalls etwa eine halbe bis eine Autostunde von Schö- wicklung im Labor ist das Bild fertig – kei- fast nur aus der Stadt heraus fotografiert. Die nebeck entfernt – man sieht bei sehr guten ne Nachbearbeitung, keine Retusche, nur ein Dias vom Helligkeitsausbruch dieses Kome- Nächten von dort sogar den Gegenschein. Rahmen ringsum, damit man es projizieren ten profitierten von der verlängerten Brenn- kann. Das war – und ist! – etwas Besonderes. weite des Newtons (5400mm!), mit der ich Digitaltechnik hält Einzug Und noch immer kommt kein Beamerbild an damals für die Deep-Sky-Fotografie experi- die Auflösung und Brillanz eines projizierten mentierte (Abb. 4). Mit dem Verschwinden des vorrangig ver- Mittelformatdias heran (auf jeden Fall keines, Allgemein haben sich die Bedingungen wendeten Diafilms Kodak E200 wurde es das man bezahlen kann). am Südrand von Schönebeck in den 1990er- auch für mich Zeit, auf Digitaltechnik um- Dennoch kannte ich die Ergebnisse der an- Jahren kontinuierlich verschlechtert. Konn- zustellen. Bis 2012 wurden 77 Kometen auf deren Kometenfotografen und wusste um die te man 1993 noch das Zodiakallicht morgens Filmmaterial gebannt. Das Archiv enthält Vorteile der neuen Technik. Ich begann die von der Sternwarte aus wahrnehmen, so ist es weit mehr als 1000 Fotos. Allein von Hale- Suche nach einer geeigneten digitalen Ka- jetzt schon schwierig, in einer matten Milch- Bopp sind es ca. 300 Bilder. Rückblickend mera. Das Auflagemaß musste weniger als straße die Schildwolke auszumachen. Dem- muss man sagen: Es gibt in der Fotografie 30mm betragen, damit die Adaption an den entsprechend verlagerte sich die Kometenbe- kaum Authentischeres als ein Dia-Positiv. Deltagraphen möglich war. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

44 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Praxis

Abb. 9: C/2013 R1 (Lovejoy) am 14.11.2013. Unbearbeitetes Rohbild der Ricoh GXR A12 am 10"-Deltagraphen, 2min bei ISO 1600.

Die Wahl fiel auf ein Modell von Ricoh, die die bisher mit der neuen Kamera aufgenom- Am 30. Oktober 2013 war der unscheinbare GXR A12 mit einem Leica-Objektivbajonett. men wurden. Es ist natürlich ungemein mo- Komet P/2013 J2 (McNaught) der 100. Komet Diese Systemkamera hat einen hervorragen- tivierend, die Ergebnisse zum Ende der Be- auf meiner Liste, aufgenommen bei Hobeck, den APS-C-Sensor, der vor allem bei wenig lichtung sofort zu sehen. Hin und wieder einem kleinen Dorf am Westrand des Höhen- Licht seine Stärken ausspielt. Hinzu kommt jedoch hole ich auch noch die alte Mittelfor- zugs Fläming. Dies ist der neue Standort ein eingebauter Intervallmodus bis 3min Be- matkamera heraus und bestücke sie mit ei- für unsere kleine aktive Beobachtergruppe lichtungszeit. Durch meine Arbeit als CNC- nem Diafilm für die Weitfeldaufnahme ei- aus Schönebeck, Magdeburg und Irxleben Fräser konnte der recht aufwendige Adapter nes helleren Kometen (Abb. 7). (Abb. 8). zum Korrektor des Deltagraphen im Eigen- In der Bildbearbeitung halte ich mich Es ging schnell in der letzten Zeit: 14 bau realisiert werden. bescheiden. Ich verwende bisher nur Fotos Kometen in einem Jahr und über 50 Be- im jpg-Format und benutze ausschließlich obachtungsnächte! Die Faszination der Hundert Kometen Fitswork und den Faststone-Image-Viewer Kometenfotografie lässt mich auch nach 28 zur Nacharbeit. Manchmal sind mir sogar Jahren nicht los. PANSTARRS (C/2011 L4), Lemmon (C/2012 die unbearbeiteten Einzelbilder, so wie F6), ISON und der Anfang 2014 noch sicht- sie von der Kamera kommen, am liebsten bare Lovejoy waren die hellsten Schweifsterne, (Abb. 9). Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

45 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014 echnik T 40 Jahre Kometenfotografie

Ein Rückblick auf Techniken und Trends

von Jürgen Linder

Abb. 1: Als Komet West am 5.3.1976 am Himmel stand, gab es nur wenige ausreichend empfindliche Farbfilme. Hier wurde Kodak High Speed 23 DIN eingesetzt. 85mm-Objektiv bei f/2. Jürgen Linder Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

46 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

Die Kometenfotografie hat sich in den vergangenen vierzig Jahren erheblich ver- ändert: Der noch lange Zeit dominante fotografische Film ist inzwischen vollständig digitalen Sensoren gewichen, die Bildqualität von Amateur- aufnahmen ist heute höher als manches Profimaterial der Anfangszeit. Dieser Artikel wirft einen Blick zurück auf die Techniken und Trends der letzten 40 Jahre.

on 1973 bis in die ersten Jahre des neuen Jahrtausends überwogen noch die Aufnahmen mit analo- Vgem Filmmaterial. Wenn man das gro- ße Bildarchiv der Fachgruppe Kometen durchsieht (vgl. Surftipps), findet man allerdings auch noch im Jahr 2007 Auf- nahmen auf Film, etwa von Komet 17P/ Holmes während seines Ausbruchs. An- fangs verwendete man noch Filme mit den Markennamen Agfa, Fuji, Ilford, Kodak, Revue (Fa. Quelle) sowohl als Schwarzweiß- als auch als Farbfilm, wo- bei bei Farbe meist Diafilm bevorzugt wurde. Für den Astrofotobereich gab es von der Firma Kodak spezielle Astrofilme

Abb. 2: Bei dieser Aufnahme von Komet Levy am 24.8.1990 kam Agfa RS 1000 zum Einsatz. 190/760-Baker-Schmidt-Kamera, 15min belichtet. Markus Griesser Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

47 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 3: Für dieses Foto von Ikeya-Zhang am 8.4.2002 wurde eine 5min-Aufnahme auf TP2415 mit einem 4min-Foto auf Ektachrome 100 kom- mit den Bezeichnungen Kodak 103a E,F,G,O, Der Standard: TP2415 dem Namen Technical PAN 2415 (1977– die für bestimmte Wellenlängen besonders 2004) bekannten Schwarzweiß-Film he- empfindlich waren. Diese Filme hatten einen Kodak 103aE war besonders im roten Spek- raus. »Der TP«, wie er von den Fotografen Schwarzschildexponenten, der bei etwa 0,9 tralbereich mit den entsprechenden Filtern kurz genannt wurde, war relativ unempfind- lag, erlaubten also besonders lange Belichtun- einzusetzen. Die Filme waren aber sehr an- lich, hatte aber die erfreuliche Eigenschaft, gen. Herkömmliche Filme kamen bis 0,6. Der spruchsvoll bei der Verarbeitung und rela- sehr feinkörnig zu sein. Die Rotempfindlich- bekannte Kodak TRI-X PAN hatte 0,72, war tiv grobkörnig. Kodak brachte in den 1970er- keit war gut und kombiniert mit dem Ein- aber nur im visuellen Bereich empfindlich. Jahren nach einigen Varianten den unter satz schneller Optiken wie Schmidtkameras Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

48 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

biniert. 170/300-Schmidtkamera. Norbert Mrozek

eine echte Alternative zu anderen Schwarz- Gas oder reinem Wasserstoff. Der meist- gute Ergebnisse liefern konnten. Die Belich- weiß-Materialien. verwendete Film war nun der TP hyper- tungszeiten lagen zwischen einigen Minuten In den 1980er-Jahren konnte dann die sensibilisiert. und mehreren Stunden: bei Kometen eine an- Empfindlichkeit der meisten Filme bei strengende Fleißaufgabe, da bei den längeren Langzeitbelichtungen durch die Technik Mehrere Stunden Belichtung Belichtungszeiten direkt auf den Kometenkern des Hypersensibilisierens verbessert werden, nachgeführt werden musste. Bei schwachen einer Behandlung des Films unter Druck, Auch Farbfilme konnten »gehypert« werden, Kometen war das nicht möglich, hier muss-

Temperatur und mit sogenanntem Forming- womit nun auch weniger lichtstarke Optiken te auf Sterne nachgeführt und während der Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

49 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 4: Fuji Provia war der Film, auf dem C/2002 T7 (LINEAR) am 20.4.2004 festgehalten wurde. 4"-Refraktor bei 400mm Brennweite. Für

Aufnahme kontinuierlich die Bewegung des stellte z.B. die ST-4 vor, welche dem Astro- DSLR und CCD Kometen ausgeglichen werden. Dazu gab es fotografen die anstrengende Nachführung Fadenkreuzokulare, die eine Winkelskala für mit Fadenkreuzokular abnahm. Sie eig- 1991 brachte Kodak die erste Digitale Spie- den Bildwinkel hatten und im Feld den Ver- nete sich aber auch zur Aufnahme selbst, gelreflexkamera (DSLR) auf den Markt. 1999 satz zum Stern einzustellen erlaubten, der bei so dass einige Astrofotografen auch schon kam die Nikon D1, 2001 die Canon EOS 1D längerer Belichtungszeit immer größer wurde. auf die analoge Technik verzichteten. Der und erst 2003 folgte die EOS 300D: Mit dieser Um 1990 kamen dann die ersten bezahl- ST-4-Anschluss für Autoguider ist bis Kamera setzte sich mehr und mehr die Digi- baren CCD-Kameras auf. Die Firma SBIG heute Standard. talfotografie in der Astro-und Kometenfoto- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

50 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

dieses Bild wurden zwei Aufnahmen von 8min (Provia 400) und 10min (Provia 120) kombiniert. Rainer Mannoff

grafie durch. Inzwischen gibt es DSLRs für dings nicht notwendig, macht sich aber gut bei men, indem man mit Filtern mindestens je eine 300 bis 400 Euro und umgebaute DSLRs für Himmelsfeldern mit Gasnebeln, wenn sich Rot-, Grün- und Blau-Aufnahme anfertigt. mehr Rotempfindlichkeit kosten um die 600 ein Komet in der Nähe befindet. Euro. Die Firma Canon bietet auch Kameras, Heute wird fast nur noch digital fotografiert, Informationen sind rar die bereits einen Filter eingebaut haben, um wobei meist mit der DSLR (Farbe, CMOS- tiefer in den roten Bereich vorzustoßen (z.B. Chip) gearbeitet wird. Bei den gekühlten CCD- Bis zum Durchbruch des Internets lagen Auf- Canon EOS 60Da). Für die Kometenfotogra- Kameras dürften die Schwarzweiß-Varianten nahmen nur in Form von Abzügen vor. Da in fie ist die erweiterte Rotempfindlichkeit aller- überwiegen. Hier gelangt man zu Farbaufnah- den einschlägigen Zeitschriften meist nur die Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

51 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 5: Mit einer Digitalen Spiegelreflexkamera (Canon EOS 20D) wurde Komet McNaught am 10.1.2007 in der Dämmerung erwischt. 85/480mm- Refraktor, 1s belichtet bei ISO 200. Thorsten Boeckel

helleren Kometen mit wenigen Bildern veröffent- z.B. 1973/74 beim Kometen Kohouthek 1973 E1. konnte der Autor diesen Kometen beobachten, licht wurden, gibt es auch relativ wenige Kome- Wie langsam damals die Astromedien wa- noch lange bevor etwas hier in den deutschen tenaufnahmen aus den Jahren 1973 bis ca. 1985. ren, mag am Fall des Kometen Kobayashi-Ber- Astrozeitschriften stand. Heute kann man sich Dies lag zum Teil auch daran, dass nur wenige ger-Milon deutlich werden. Der Autor erfuhr das kaum mehr vorstellen. Beobachter überhaupt rechtzeitig an Informa- Ende Juli 1975 von einer Bekannten von dem tionen zu neuen Kometen gelangten: Nur wenn Kometen. Deren Vater war zu der Zeit gerade Fazit ein möglicher hellerer Komet frühzeitig entdeckt für einige Tage in den USA und hatte über den wurde, hatte man überhaupt eine Chance, wie Kometen in den dortigen Zeitungen gelesen. So Es gibt heute deutlich mehr Fotografen als frü- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

52 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

Abb. 6: Eine CCD-Kamera vom Typ SBIG ST-10XME kam am 17.3.2009 zum Einsatz, als Komet Lulin am Himmel stand. 200/570-Astrograph, 5min (L), 1min (je RGB). David Bender

her, und dank des Internets erhält man nun Bil- fe besser hervortreten, und der Dynamik- Surftipps der und Informationen von vielen Beobach- umfang der Kameras ist größer, sodass man tern. Die führenden Fotografen sind aber die den Schweif und die Koma mit weniger Über-/ gleichen wie vor der digitalen Zeit, und der Be- Unterbelichtung aufnehmen kann. Durch die •• Bildarchiv der Fachgruppe obachtungsplatz (dunkler Himmel) ist nach digitale Dunkelkammer wird bei der Bildbear- Kometen wie vor sehr wichtig. Die Qualität der Bilder beitung und -Aufbereitung allerdings auch ist besser geworden, bedingt durch die Tech- mehr getrickst. Kurzlink: oclm.de/03mf nik: Weniger Rauschen lässt Kometenschwei- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

53 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014 echnik T Auf und ab

Lichtkurven von Kometen selbst berechnen

von Uwe Pilz

T. Schramm

Abb. 1: Die ungefähre Helligkeitsentwicklung eines Kometen vorherzusagen, ist mithilfe mathematischer Methoden und Helligkeitsschätzungen vieler Beobachter möglich. Die drei Abbildungen zeigen die Helligkeitsentwicklung von Komet C/2013 R1 (Lovejoy) mit Aufnahmen vom 25.11.2013 (Thilo Schramm), 1.12.2013 (Thomas Winterer) und 3.1.2014 (Gerald Rhemann).

Kometen können sich in kurzer Zeit stark verändern, dies betrifft sowohl die Gestalt als auch die Hellig- keit. Es ist von erheblichem Interesse, die Ursachen solcher Veränderungen zu ergründen. Die wichtigste Methode hierfür ist die Auswertung von Helligkeitsverläufen: Dies bedeutet, die Lichtkurve eines Kometen zu modellieren und die Modellparameter zu bestimmen. Eine solche Vorgehensweise gestattet zudem eine Prognose. Außerdem kann ein solcherart analysierter Komet typisiert werden. Bei perio- dischen Kometen werden die Änderungen von Perihel zu Perihel deutlich. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

54 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

T. Winterer G. Rhemann

ie Auswertung eines Helligkeits- ■■ die Publikationen von Beobachter- Datenaufbereitung verlaufes ist umso deutlicher, je gemeinden verschiedener Länder: Her- besser die Datenbasis ist. Dies be- vorzuheben sind die deutschsprachigen, Die Datenbasis ist normalerweise stark he- Dtrifft sowohl die Anzahl als auch die Güte der lateinamerikanischen und slowenischen terogen: Helligkeitsbestimmungen von er- Einzelmessungen. Ausschließlich auf eige- Gruppen. fahrenen Beobachtern stehen neben An- ne Beobachtungen sollte man eine Auswer- ■■ die Yahoo-Gruppe der Kometenbeobach- fängerdaten, die Himmelsgüte reicht von tung nicht gründen. Öffentlich zugängliche ter, eine Mailing-Liste mäßig bis exzellent, der Komet kann – von Quellen für Helligkeitsbestimmungen sind: verschiedenen Stellen der Erde aus beobach- Wenn man Daten aus mehreren Quellen tet – ganz unterschiedliche Horizontabstän- ■■ die jüngsten Helligkeitsschätzungen zusammenträgt, dann müssen Dopplun- de gehabt haben. (»recent magnitude estimates«), die beim gen entfernt werden. Viele Beobachter sen- Wenn ausreichend viele Daten vorhan- ICQ-Journal eingehen und auf der Web- den gleichzeitig an mehrere Datensamm‑ den sind, dann kann man erwägen, als un-

seite des Journals abrufbar sind lungen. sicher eingestufte Messungen zu eliminie- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

55 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014

Im Detail

Rechenbeispiel

Im Dezember des Jahres 2014 wird der Ko- Datum geozentrische Helligkeit Sonnenabstand r Erdabstand Δ met 15P/Finlay ein Perihel durchlaufen. Um 15.6. 10,7m 0,977AE 1.372AE die Helligkeit abzuschätzen, sollen visuel- le Beobachtungen eines vergangenen Pe- 26.6. 10,1m 0,972AE 1,424AE rihels herangezogen werden. Unter der 27.7. 10,1m 0,973AE 1,430AE Annahme, dass sich der Verlauf der Gas- m entwicklung nicht wesentlich geändert hat, 8.7. 9,7 0,997AE 1,493AE wird daraus die Helligkeit zum Perihelzeit- 13.7. 9,8m 1,017AE 1,526AE punkt abgeschätzt werden. 15.7. 9,4m 1,025AE 1,538AE Aus dem ICQ-Archiv stehen für das Jahr m 2008 die nebenstehenden Messwerte zur 2.8. 11,2 1,135AE 1,652AE Verfügung, welche im Wesentlichen nach 9.8. 10,9m 1,189AE 1,693AE dem Perihel am 22. Juni gewonnen wurden. 6.9. 11,5m 1,433AE 1,813AE Die heliozentrischen Distanzen und Erd- abstände wurden einem Planetariumspro- 10.9. 12,2m 1,472AE 1,823AE gramm entnommen. Für die Auswertung werden die Kalenderdaten nicht benötigt. Formeln =LOG(A1) und =B1–5*LOG(C1) ein- die erste angegebene Spalte als y-Achse In ein Excel-Rechenblatt werden die helio- getragen. Die Formeln werden zeilenwei- und die zweite als x-Achse. Diese Eingabe zentrischen Abstände, die geozentrischen se nach unten kopiert, woraus sich in den muss unbedingt mit Strg-Umschalt-Enter Magnituden und die Erdabstände in die Spalten D und E die Werte für log(r) und abgeschlossen werden! Dann erscheinen in

Spalten A–C ohne Einheiten eingetragen. mH ergeben. den beiden Feldern die Parameter der Gera- Alle Spalten sind als Zahl zu formatieren. Auf diese Spalten wird jetzt die in Excel den. Der zweite Wert (im Beispiel 9,228) ist

Mit Hilfe von Excel-Formeln werden in vorhandene Regressionsformel angewandt. die absolute Helligkeit (m0), der erste Wert den benachbarten Spalten D und E der Lo- Dazu werden in einem freien Bereich zwei (im Beispiel 8,099) ist das 2,5-Fache des Ak- garithmus des Sonnenabstandes r und nebeneinanderliegende Felder markiert und tivitätskoeffizienten n=3,24). Die Helligkeit die heliozentrische Helligkeit ausgerech- dort wird die Formel =RGP(E1:E10;D1:D10) des Kometen 15P lässt sich also mit folgen- net. Hierzu werden in der ersten Zeile die eingegeben. Die Regression interpretiert der Formel beschreiben:

6m Abb. 2: Helligkeitsprognose des Kometen ren. Hierzu können verschiedene Kriterien m 7 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova: Sie zeigt den herangezogen werden: 8m raschen Abfall der Helligkeit ab Mitte Oktober 2011 9m an. Die daraus abgeleitete Prognose erleichtert ■■ die Erfahrung der Beobachter: Es ist rela- die Vorbereitung auf Beobachtungen. tiv leicht zu ermitteln, welche Beobachter 10m schon jahrelang Helligkeiten messen und 11m welche Neulinge auf diesem Gebiet sind. 12m ■■ die Himmelsgüte: Viele Beobachter ge- Scheinbare Helligkeit 13m ben die Himmelsqualität an, z.B. den Abb. 3: Ausreißer lassen sich im Diagramm schwächsten sichtbaren Stern. Außerdem 16.8.2011 16.9.2011 16.10.2011 per Augenmaß leicht identifizieren: Werte, die kann man anhand von Standortdaten und Datum auffallend abseits der Masse der Bestimmungen Datum/Uhrzeit den Horizontabstand des liegen, sollten entfernt werden. Die Datenbasis Kometen zum Beobachtungszeitpunkt be- 10m kann auf diese Weise unaufwendig verbessert stimmen. 11m werden. Mathematische Verfahren, die Ähnliches ■■ unplausible Einzelmessungen mathe- 12m leisten, sind kompliziert. Schätzungen, welche matisch entfernen: Bei dicht mit Mes- 13m den Kometen heller einstufen als vom Großteil sungen besetzten Tagen kann man die m 14 der Beobachter gesehen, sollten nur bei wirklich Standardabweichung bestimmen und m 15 großer Helligkeitsdifferenz von der Auswertung außerhalb plausibler Grenzen liegende m 16 ausgeschlossen werden. Oft zeigt eine exzellen- Werte ausschließen. Oftmals sind hierfür m 17 te Himmelsqualität Teile der äußeren Koma, wel- aber nicht genügend Daten vorhanden. In

Scheinbare Helligkeit m 18 che den anderen Beobachtern entgangen wa- Zeitabschnitten langsamer Helligkeitsver- 1.1.2011 1.7.2011 1.10.2012 1.7.2012 ren. Die Schätzungen sind dann real und beruhen änderung können auch die Daten mehre-

Datum nicht auf Fehlern. rer Tage zusammengefasst werden. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

56 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

se Mittelwertbildung herausgestellt. Dieser dells an die Daten. Allerdings wird die Aussage Schritt muss als letztes erfolgen. Alle anderen über allgemeine Eigenschaften des Kometen er- Datenverbesserungen müssen vorher erfolgen. schwert. Aus diesem Grund sollte eine Unter- teilung der Helligkeitskurve vermieden werden, Modell der Helligkeitsentwicklung wenn sich dies mit hinnehmbaren Zugeständ- 4m nissen an die Abbildungsgüte vertreten lässt. Die Veränderung der Helligkeit bei Annähe- rung an die Sonne lässt sich nicht ohne weite- 6m Rechnerische Bestimmung res physikalisch begründet modellieren. Es hat der Modellparameter sich vielmehr eine empirisch ermittelte For- 8m mel durchgesetzt, welche die theoretische geo- Zur Berechnung von m0 und n wird eine li- zentrische Helligkeit m beschreibt. Sie ist für neare Ausgleichsrechnung benutzt, in wel- 10m die meisten Kometen plausibel: che die Wertepaare (log(r), M) eingehen: Es sind also zunächst die Logarithmen der Son- m = m +5 log(Δ) + 2,5 n log (r) nenabstände und die heliozentrischen Hellig- m 0 12 keiten zu bestimmen. Alle Statistikprogram- Hierbei sind Δ der Erdabstand und r der Son- me und viele Taschenrechner enthalten die 14m nenabstand des Kometen zum Beobach- Routinen zur Ausgleichsrechnung. Auch die q 0 0,1 0,2 tungszeitpunkt. Die zunächst unbekann- Berechnung mit Excel ist auf einfache Weise l o g ( r ) ten Parameter m0 (absolute Helligkeit) und n möglich, hier kann der Logarithmus des Son- (Aktivitätsparameter) werden aus großen Men- nenabstandes gleich spaltenweise bestimmt Verlauf der heliozentrischen Helligkeit  gen von Messdatentripeln (m1, r, Δ) berechnet. werden. Die Vorgehensweise wird an einem für 15P/Finlay gemäß der Simulation. Hierzu wird ein Verfahren benutzt, welches Beispiel erläutert (vgl. Kasten). Carl Friedrich Gauß zur Bahnbestimmung von m = 9m, 23 + 8,1 log(r) + 5 log (Δ) Planetoiden entwickelte: die Ausgleichsrech- Standardapertur nung. Mit diesem Verfahren wird eine »best- Für das Perihel am 27. Dezember 2014 mögliche« Kurve durch die Messwerte gelegt. Auswertungen haben gezeigt, dass die Hel- hat der Komet die Werte r=0,9759 und ligkeitsschätzungen von der benutzten Tele- Δ=1,4290. Die Helligkeit wird gemäß der Modell für periodische Kometen skopgröße abhängen. Große Fernrohre un- Formel dann etwa 9,m 9 betragen. terschätzen die Helligkeit. Dieser Effekt ist bei Nicht alle Kometen lassen sich zufriedenstel- Teleskopen mit zentraler Obstruktion stärker lend mittels einer Abhängigkeit vom Sonnen- ausgeprägt. Es wird deshalb empfohlen, alle abstand beschreiben. Vor allem periodische Beobachtungen mathematisch auf eine Stan- Kometen, die viele Umläufe hinter sich ha- dardapertur umzurechnen. Als Standard wur- ben, können nicht gut abgebildet werden. In de eine Öffnung von 68mm festgelegt. Für Re- ■■ unplausible Werte nach Augenschein ent- solchen Fällen kann versucht werden, ob eine fraktoren/Ferngläser und Reflektoren wurden fernen: Stark abseits vom offensichtlichen Abhängigkeit vom Perihelzeitpunkt zu bes- unterschiedliche Formeln ermittelt: Kurvenverlauf liegende Werte werden nicht seren Ergebnissen führt: in die Auswertung eingeschlossen. Refraktoren und Ferngläser: m m = mP + 5 log(Δ) + n' δt mkorr = mbeob – 0, 066 • (D–6,8) Datenverteilung Für Reflektoren: m Hierbei sind mP die Perihelhelligkeit, n' der zeit- mkorr = mbeob – 0, 019 • (D–6,8) Wenn ein Komet während eines großen bezogene Aktivitätsparameter und δt der zeit- Bahnabschnittes beobachtet werden kann, liche Abstand vom Perihel in Tagen, vor dem Dabei ist D die Teleskopöffnung in Zentimetern. dann ist die Lichtkurve unterschiedlich stark Perihel positiv und nach dem Perihel negativ zu Diese Korrektur kann insbesondere bei diffu- mit Helligkeitsschätzungen besetzt. Es kann zählen. Die Bestimmungsverfahren funktio- sen Kometen in Erwägung gezogen werden. vorkommen, dass zu den Zeiten großer Hel- nieren analog: Statt des Logarithmus des Son- ligkeit mehrere Dutzend Messungen pro Tag nenabstandes wird der zeitliche Abstand vom Surftipps eingehen. Die »Ränder« der Kurve hingegen Perihel benutzt. Diese Formel kann aber nur in sind schwach besetzt, möglicherweise mit nur unmittelbarer Perihelnähe eines periodischen einer Messung über mehrere Wochen. Kometen sinnvoll eingesetzt werden. •• Aktuelle Helligkeitsschätzungen Die Auswerteverfahren werten ohne wei- Beide Verfahren lassen sich abschnittswei- •• Fachgruppe Kometen in der VdS tere Maßnahmen jeden der Messpunkte glei- se benutzen und sogar kombinieren. Es ist all- •• Lateinamerikanische chermaßen. Dies ist nicht immer angemes- gemein üblich, die Entwicklung vor und nach Beobachtergruppe sen, auch wenn man berücksichtigt, dass sich dem Perihel getrennt zu betrachten. Wenn ein •• Comet Oberservation Database helle Kometen sicherer bestimmen lassen als Komet einen Helligkeitsausbruch erleidet, muss •• Yahoo-Mailing-Liste schwache. Es bietet sich in solchen Fällen an, ab diesem Zeitpunkt in jedem Fall neu gerech- Daten vor der Auswertung zusammenzufas- net werden. Das Aufteilen in Abschnitte ergibt Kurzlink: oclm.de/03ul sen. Als praktikabel hat sich die tagewei- natürlich eine bessere Annäherung des Mo- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

57 Kometen | Technik interstellarum THEMA | 1/2014 echnik

T Der Kometenjäger

Auf der Pirsch nach 1000 Schweifsternen

von Werner Hasubick Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

58 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Technik

Es gibt Kometenbeobachter, die suchen nach neuen Kometen, es gibt welche, die fotografieren die schönsten und es gibt noch einige, die möchten alle während des Jahres sicht- baren Schweifsterne nachweisen. Zur letzten Gruppe gehöre ich. Nachdem ich den Kometen West 1975 zu Beginn meiner Kometenbeobachterkarriere noch verpasst hatte, gab es in den nächsten Jahren viele spektakuläre Kometen zu sehen. Inzwischen habe ich mehrere hundert Kometen visuell, foto- grafisch und mit CCD-Technik beobachtet.

ie meisten Beobachtungen bis zu 50 Aufnahmen erstellt. Bei hel- erfolgen mit dem 440mm- leren Kometen wurde auch schon mit Teleskop der Volkssternwarte Belichtungszeiten von unter 1s ge- DBuchloe (Ostallgäu). Im Lauf der Jahre arbeitet, dazu muss der Komet aber wurde die Beobachtungsstrategie immer in Milchstraßennähe stehen, da- weiter verbessert, so dass ich derzeit über mit genügend Vergleichsterne vor- 100 Kometen pro Jahr beobachten kann. handen sind. Als Katalog wird der Meilensteine der letzten Jahre waren im UCAC-4 genutzt. Juli 2008 mein 500. Komet (C/2008 N1 Wenn man mit dem 440mm-Newton (Holmes)) und am 14.5.2013 mit P/2013 visuell beobachtet, sind Kometen bis EW90 (Tenagra) mein 750. Schweif- ca. 15m beobachtbar. Für die ST-9XE stern. Daraus entwickelte sich die Idee, am gleichen Teleskop ist ein Komet mit 1000 Kometen zu erreichen. Da es pro 17. Größe schon hell und die CCD-Ka- Jahr nur ca. 50 neue Kometen gibt und mera »sieht« auch Kometen 18. Grö- insgesamt 300 periodische Kometen, ße in 15° Höhe mit Dunst! Auch die muss man versuchen, praktisch alle Nähe des Mondes ist kein Hinderungs- Schweifsterne pro Jahr zu beobachten. grund für eine Beobachtung, so wur- Auf meinem Beobachtungsprogramm de Komet 181P/Shoemaker-Levy 6 am stehen deshalb alle Kometen bis zur 26.11.2006 mit 17,m 6 Helligkeit nur 6° 20. Größe, die nördlich von –27° De- vom sechs Tage alten Mond aufgenom- klination stehen. men. Helle Kometen sind auch bei Vollmond beobachtbar. CCD-Technik Kometenmarathon Im Augenblick wird mit einer SBIG ST-9XE CCD-Kamera gearbeitet, die Durch die gute Grenzgröße dieser In- Belichtungszeiten betragen standard- strumentenkombination sind immer mäßig 20s ohne Guiding mit einer sehr viele Kometen beobachtbar, in Sideres 85-Montierung. Je nach Hel- langen Winternächten ist ein Kome- ligkeit des Kometen werden Serien tenmarathon mit ähnlicher Anzahl von Objekten wie beim Messiermara- Abb. 1: Das Hauptinstrument der Stern­ thon möglich. Der schwächste bis- warte Buchloe, ein 16"-Newton, hat schon her beobachtete Komet war P/2007 T2 mehrere hundert Kometen gesehen. Dank der (Kowalski) mit 20,m 9. angeschlossenen CCD-Kamera sind Schweif- Unerlässlich sind genaue Listen, aus sterne bis zu 21m erreichbar. denen ersichtlich ist, welche Kometen

Kometensichtungen des Autors nach Technik Kometen- 1–100 101–250 251–500 501–750 beobachtung visuell 73 92 26 13 fotografisch 80 13 5 2

CCD – 77 243 249 Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Abb. 2: Bildbeispiele des Autors: oben C/1996 B2 (Hyakutake) vom 15.4.1996, entstanden am 5"-SCT auf TP2415, und unten 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova vom 27.9.2011, entstanden am 16"-Newton mit SBIG ST-9XE.

beobachtbar sind und ob sie noch beob- achtet werden müssen. Bei mitteleuro- päischen Wetterbedingungen sollte man versuchen, möglichst jede Schön- wetterperiode zu nutzen, um möglichst viele Kometen zu erreichen. Trotz des nicht sehr guten Wetters wurden 2013 allein 151 Kometen erfasst. In den ver- gangenen 13 Jahren wurden über 5500 Positionen von Kometen an das Minor Planet Center gemeldet. Bei der jahrelangen Beobachtung fallen einige »Beobachtungsrekorde« an. So wurden am 28.2.2009 in einem Neun-Stunden-Marathon 37 Kometen in einer Nacht beobachtet (bei 14 wei- teren gelang die Sichtung nicht). Als Nebeneffekt der systematischen Beob- achtung gab es auch einige spezielle Ergebnisse, so die Wiederentdeckung von 139P/Väisälä-Oterma mit 19. Grö- ße (erste Versuche 2005 und 2006, Erfolg im dritten Jahr am 12. und 14.8.2007). Am 21.10.2009 war ich einer von drei Amateuren, denen eine Aufnahme des Kometen 230P/2009 U6 LINEAR vor der eigentlichen Entdeckung gelang. Leider hatte ich den neuen Kometen nicht erkannt, der einige Tage später von LINEAR entdeckt wurde!

Alte Bekannte

Inzwischen habe ich zahlreiche Ko- meten mehrfach beobachtet: 29P/ Schwassmann-Wachmann 1 wurde in 17 Oppositionen verfolgt, 2P/Encke in 8 Periheldurchgängen, 10P/Tempel 2, 19P/Borrelly und 46P/Wirtanen in je- weils 5 Periheldurchgängen. Einige Ko- meten sind während des ganzen Umlau- fes, also auch im Aphel beobachtbar: 2P/ Encke, 65P/Gunn, 74P/Smirnova-Cher- nykh, 158P/Kowal-LINEAR. Mir ge- lang auch schon einige Male die erste Beobachtung von Kometen nach ihrem Apheldurchgang, so z.B. bei 2P/Encke am 15.8.2009. Für die ersten 250 Kometen habe ich 26 Jahre benötigt, für die jeweils nächs-

ten 250 Kometen 4 Jahre und 8 Mona- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Abb. 3: Bildbeispiele des Autors: oben C/2012 X1 (LINEAR) vom 24.2.2014 und unten C/2013 R1 (Lovejoy) mit Larson- Sekanina-Filter vom 14.12.2013. Beide Auf- nahmen entstanden am 16"-Newton mit SBIG ST-9XE.

te. Wenn dieser Trend anhält, könnte es im Februar 2018 mit dem 1000. Ko- meten klappen, vielleicht schaffe ich es sogar bis zu meinem 40-jährigen Ko- metenbeobachterjubiläum im Okto- ber 2017. Von den im Augenblick 296 nummerierten periodischen Kometen wurden von mir schon 253 beobachtet. Aktuell stehe ich bei 804 beobachteten Kometen in 1003 Periheldurchgängen, davon habe ich 682 astrometriert. Wenn man die Statistiken (vgl. Surftipps) be- trachtet, sieht man, dass außer SOHO nur eine japanische Beobachtungssta- tion (672 Gesei) mehr Kometen astro- metrisch beobachtet hat als meine Sta- tion 215 Buchloe.

Fazit

Wenn man möglichst jede Schönwetter- lücke nützt, hoch motiviert ist und mit der richtigen Beobachtungsstrategie he- rangeht, kann man auch von Mitteleuro- pa aus sehr viele Kometen beobachten. Um mein Ziel etwas schneller zu errei- chen, könnte ich die etwa fünf Kome- ten, die pro Jahr von uns nicht erreich- bar sind (zu sonnennah, zu weit südlich oder zu schwach), mit einem Remote-Te- leskop beobachten, aber im Augenblick macht mir das direkte Beobachten der Kometen in der heimischen Sternwarte deutlich mehr Spaß.

Surftipps

•• Statistik der Kometen- beobachtungen •• Ranking von Kometen- beobachtungen

Kurzlink: oclm.de/03hz Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

61 Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt. Kometen | Szene interstellarum THEMA | 1/2014

Szene Jagd auf ein Phantom

Eine Fotoexkursion auf der Suche 28.11.2013, nach ISONs Überresten 6:30 MEZ

von Stefan Binnewies und Rainer Sparenberg

29.11.2013, 6:30 MEZ

Abb. 1: So hätte es aussehen können: Blick aus dem Flugzeug am 29.11.2013 Richtung Sonnenaufgang mit eingeblendeter ISON-Bahn. Die Aufnahme gelang um 8:15 MEZ mit einer Canon EOS 6D und einer Aufnahmebrennweite von 170mm. Eine grobe Abschätzung ergibt, dass ein Objekt heller als – 4m in der Kometenposition hätte nachgewiesen werden können.

iele astronomische Ereignisse zeich- bildete er dennoch einen aufgefächerten Wecker. Ein spärliches Frühstück musste nen sich durch ihre exakte Vorher- Schweif auf den Bildern des Solar and He- reichen und los ging es, um auf dem Berg sagbarkeit aus, nur das Wetter kann liospheric Observatory (SOHO). Das lies uns nach möglichen Wolkenlücken und ISON Vdann noch eine sorgsam geplante Beobach- hoffen, schließlich hatten wir einen Fenster- Ausschau zu halten. Nach knapp einer Stunde tung verhindern. Kometen allerdings haben platz in 11500m Höhe, einen Blick zum Son- standen wir auf der Straße im dichten Nebel sich dieser Vorhersagbarkeit immer wieder nenaufgang, ordentlich Kimmtiefe und ei- direkt neben dem Observatorium am Roque entzogen. C/2012 S1 (ISON) war nach dem nen perfekt klaren Himmel bis zum 500km de los Muchachos. Nur ab und zu zeigte sich Periheldurchgang am 28. November 2013 so- entfernten Horizont. Mehr als 100 Bilder Jupiter als schemenhaftes Licht durch die gar ein Totalausfall. Was tun, wenn man vor- mit unterschiedlichen Brennweiten und Be- Wolkendecke und wir mussten einsehen, dass hatte, ISON von der kanarischen Insel La Pal- lichtungszeiten, beginnend 60 Minuten vor wir an diesem Tag den Kometen nicht mehr ma aus zu beobachten? Sonnenaufgang, entstanden jetzt. Doch trotz würden beobachten können. späterer Bildbearbeitung (Überlagerung, Nach dem verspäteten zweiten Frühstück Freitag, 29. November 2013 Kontrastanhebung, unscharfe Maskierung): an diesem Tag regnete es stundenweise, Wol- ISON hatten wir nicht erwischt. ken aus Südwesten stauten sich an den Insel- Abflug in Düsseldorf um kurz nach 6:00 Uhr. bergen und die Wetteraussichten versprachen In der Nacht zuvor hatte ISON noch vor dem Samstag, 30. November 2013 auch für die kommenden Tage nichts Gutes. Perihel seinen Geist ausgehaucht. Als Schat- An so einem Abend fällt die Entscheidung ten seiner selbst und sicher weit hinter den Obwohl die Wetteraussichten eher schlecht leicht, die angemietete Finca nahe Puntagor-

vorsichtigsten Helligkeitsprognosen liegend, waren, klingelte gegen 3:30 Uhr Ortszeit der da in Richtung Restaurant zu verlassen – ge- Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

64 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Szene

28.11.2013, 6:30 MEZ

Abb. 2: Späte Abenddämmerung mit Venus, Zodiakallicht und Milchstraße von La Palma aus beobachtet. Kombination mehrerer Aufnahmen mit einer Canon EOS 6D und 14mm-Weitwinkelobjektiv bei f/4,0. ISO-Zahlen zwischen 640 und 3200, Belichtungszeiten zwischen 10s und 120s am 2.12.2013. Ein Nachweis des Kometen ISON gelang auch mit dieser Aufnahme leider nicht.

sagt, getan und nicht bereut, auch als nach trollierten wir die Wetterlage in Höhe des dig wechselnder Ausprägung zu beobach- dem Essen der Himmel ganz unerwartet für Observatoriums mit einer dort aufgestell- ten. Den Sonnenuntergang verpassten wir knapp 90 Minuten aufriss und erste Weit- ten Webcam, die im Internet ein Bild von im inzwischen wieder einsetzenden Niesel- winkelaufnahmen vom Stativ aus für späte- der Umgebung veröffentlichte. Leider muss- regen, doch kaum lag die Gipfelregion hin- re Zeitrafferfilme gelangen. ten wir fast immer feststellen, dass auf dem ter uns, riss es auf, vergleichbar einem Blick Berg eine ähnliche Wetterlage herrschte wie unter dem Regenschirm auf plötzlich wol- Sonntag, 1. Dezember 2013 in der Nähe der Küste. kenlosen Himmel. Jetzt musste es schnell ge- hen, Milchstraße, Zodiakallicht und even- Die Wetterprognose für die neue Woche ver- Montag, 2. Dezember 2013 tuelle Überbleibsel von ISON – Reste seines festigte sich, ab Dienstag sollte es besser wer- Staubschweifs, die von La Palma aus beson- den. Nun aber klatschte der Regen gegen die Heute ging es ganz hinauf auf den Roque de ders steil am Abendhimmel über dem Hori- Fenster, Nebelschwaden und Novembergrau, los Muchachos, 2423m hoch, der höchste zont stehen würden – waren unser Ziel. Doch sehr nass, aber mild bei 18°C. Dann am spä- Punkt der Insel. Durch die tagsüber geöff- für den Kometen hatte es wieder nicht ge- ten Nachmittag erste Wolkenlücken. Das nete Schranke fuhren wir zunächst auf das reicht, trotz später aufsummierter Bilder kannten wir schon vom Vortag und erneut Gelände der Sternwarte, legten einen Foto- ganz unterschiedlicher Belichtungszeit, um gab es nach dem Sonnenuntergang eine gute stopp an den MAGIC-Teleskopen ein, um bis knapp über den Horizont am aufgehell- Stunde lang einen klaren Himmel – entgegen dann am Gipfel zwischen Nebelschwaden ten Abendhimmel Strukturen nachweisen zu jeder Prognose der einschlägigen meteoro- und Sonnenschein wunderschöne Glorien, können. Dass wir schon 40 Minuten später

logischen Vorhersageseiten. Zusätzlich kon- Nebelbögen und Brockengespenster in stän- erneut im Nebel standen, versteht sich von Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

65 Kometen | Szene interstellarum THEMA | 1/2014

Abb. 3: Beobachtungsstandort für Abb. 2  Abb. 4: Komet Lovejoy am 5.12.2013, L-Hα-G-B-Komposit, je Kanal 3×1min belichtet durch ein 200mm- mit vorbereiteter Montierung, darauf eine SBIG Teleobjektiv mittels SBIG STL-11000M CCD-Kamera. Die Hα-Aufnahmen waren ein Versehen, es hätten STL-11000M CCD-Kamera und ein 200mm-Teleob- besser R-Kanal-Bilder sein sollen. Die rechte Bildhälfte zeigt nur den invertierten Blau-Kanal. Einzelne jektiv (Ausrüstung für Abb. 4). Streamer im Schweif, vor allem aber ein Schweifabriss (oben rechts), kommen so etwas besser zu Geltung.

selbst. Noch bis 23:00 Uhr haben wir er- schönsten Seite. Venus versank hinter einer auf einzelne Wolken gegen Morgen komplett folglos abgewartet und dann frustriert die Haufenwolke weit draußen auf dem Atlan- klar. Weitwinklige Aufnahmen auf zwei Segel gestrichen. tik, der Helixnebel neben der Zodiakallicht- iOptron SkyTracker-Montierungen ent- Pyramide war im Fernglas ein leichtes Ob- lang der Milchstraße vom Adler bis zu Vela Dienstag, 3. Dezember 2013 jekt – doch dann war auch schon wieder der entstanden, Zeitraffersequenzen des intensi- Insel-Nebel da – um zu bleiben. Um Mitter- ven Airglows, Kugelpanoramen des ganzen Heute war es ähnlich wie am Vortag, aber nacht gab es in der Finca einen guten Rot- Nachthimmels und endlich auch CCD-Auf- die Wolkenlücken zeigten sich schon am wein, die kommende Nacht sollte es richten. nahmen zweier prominenter winterlicher Mittag. Der Himmel über dem Sternwar- Zu dieser Hoffnung passte dann endlich auch Nebelregionen gelangen uns bis etwa 5:00 tengelände war zunächst frei, später zog er die Wetterprognose. Uhr Ortszeit, dann folgte das ISON-Not- sich kurz zu, um dann einem prächtigen programm. Sonnenuntergang und einer klaren Nacht Mittwoch, 4.Dezember 2013 Komet C/2013 R1 (Lovejoy), immerhin mit den Weg freizugeben. Das sah wirklich gut dem bloßen Auge sichtbar, leider deutlich aus (Abb. 3), aber der Wetterbericht war an- Nur bis knapp oberhalb der Baumgren- tiefer im Nordosten stehend als von Deutsch- derer Meinung – und er sollte Recht behal- ze ging es diesmal, den Nebelschwaden im land aus, wurde unser Ziel. Nachdem er ein- ten. Immerhin, 90 Minuten lang präsentier- Gipfelbereich der Insel wollten wir so aus- gestellt war und automatisch belichtet wurde, te sich der Himmel über La Palma von seiner weichen. Und tatsächlich, die Nacht blieb bis starteten wir einen letzten ISON-Versuch Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

66 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Szene

Abb. 5: Komet-Lovejoy-Aufnahmesequenz vom 5.12.2013 über einen Zeitraum von 4 Minuten, jeweils 1min belichtet ab 6:35 MEZ mittels Canon EOS 600Da durch ein 60mm-Makroobjektiv bei f/4,0 (ISO 1600). Am linken Bildrand leuchtete zufällig ein Meteor auf, dessen Rauchspur, bizarr verweht, in der Hochatmosphäre noch bis zum Abbruch der Sequenz um 7:16 MEZ auf den Bildern nachweisbar blieb.

Richtung Osten, tief am Horizont hinein in Donnerstag, 4.Dezember 2013 Freitag, 5.Dezember 2013 die langsam einsetzende Morgendämmerung – und erneut vergeblich. Ganz anders Die bisher einzige klare Nacht war gerade Abflugtag bei tiefblauem Himmel und 24°C Lovejoy, je höher der Komet am Himmel vorbei, die Ausrüstung im Wagen verpackt am Flughafen – ISON und das La-Palma- stieg, desto auffälliger wurde er im Fern- und leider auch die Auto-Batterie komplett Wetter haben uns diesmal nichts geschenkt glas. Etwa 5° Schweiflänge konnten visuell leer. Anschieben auf einer unebenen ab- – dankbar sind wir dennoch für eine wun- erfasst werden. Die CCD-Aufnahme offen- schüssigen Piste, das auch noch rückwärts – derschöne und unerwartet erholsame Wo- barte einzelne Strukturen im Gasschweif und doch bevor der Wagen die Böschung abrut- che, bevor wir 4,5 Stunden später in den ers- einen deutlichen Schweifabriss (Abb. 4). schen konnte, verhinderte gerade noch ein ten Schnee über NRW eintauchen mussten. Bei soviel Wetterpech hatte Urania ganz Strauch das Schlimmste. Nun hingen wir fest zum Schluss doch noch ein Einsehen mit und zu zweit war ein Fortkommen unmög- uns und schickte einen hellen Meteor mit lich. Glücklicherweise kam ein Kleinbus mit anschließend in der Hochatmosphäre ver- drei spanischen Angestellten der Sternwarte wehender »Rauchwolke« direkt neben auf der nahen Asphaltstraße vorbei. Gemein- Lovejoy platziert auf unseren Kamerachip sam zogen wir den Wagen zurück auf die Pis- (Abb.5) – ein toller Abschluss einer erfolg- te – der Rest war Routine – an dieser Stelle reichen La-Palma-Nacht. herzlichen Dank an die Mitarbeiter des IAC. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

67 Kometen | Szene interstellarum THEMA | 1/2014

Kometenentdeckung Szene in Teamarbeit

Der Komet P/2014 C1 (TOTAS)

von Matthias Busch

Abb. 1: Mit diesem Teleskop gelang die Entdeckung: das Optical Ground Station Telescope auf Teneriffa. Im Hintergrund erkennt man den Gipfel des Teide.

Eigentlich fing alles auf der Starkenburg-Sternwarte im südhessischen Heppenheim an. Seit 1995 hatte sich dort ein Team der Kleinplanetenbeobachtung verschrieben. Hauptsächlich verfolgten wir in der Anfangs- zeit Objekte des KSO-ARI-Surveys (2m-Schmidt-Teleskop in Tautenburg). Dabei fanden wir auch den einen oder anderen neuen Kleinplaneten, über 50 sind es inzwischen geworden. Später führten wir auch Folgebeobachtungen von Objekten auf der NEO Confirmation Page des Minor Planet Center durch – eine spannende Sache, ging es doch hier immer um Bestätigung und Verfolgung von neu entdeckten erdnahen Kleinplaneten. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

68 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Szene

Abb. 2: Das 1000/4500mm-Teleskop auf englischer Montierung.

ir wollten jedoch selbst etwas wirkende waren damals vor allem Reiner wir sie dann auch aus der Ferne von zuhau- Neues entdecken. Ideen hatten Stoss, Erwin Schwab, Felix Hormuth und in se im Browser begutachten und per Knopf- wir viele, wie man nach Klein- Köln Gido Weselowski, der mit seinem pri- druck bestätigen oder verwerfen. Einige Wplaneten und Kometen suchen könnte. So kam vaten Gerät ebenfalls mitmachte. Sternwartenmitglieder fanden das spannend auch bald der Vorschlag auf, einen »Kometen- Ich erstellte nach und nach ein weiteres und machten mit, nach und nach wuchs sucher« in Form eines Kastens auf das Dach Programm, das die Auswertung einer kom- das Team deutschlandweit und später auch der Sternwarte zu bauen, der morgens voll- pletten Region übernahm. Es zeigt Jahr, grenzübergreifend! automatisch Richtung Osten schaut und den Monat, Nacht, Region und Feld an und die Morgenhimmel abgrast. Dieser ist allerdings Aufnahmen können geblinkt und manuell Chance auf Teneriffa nie wirklich fertig geworden… ausgewertet werden. Um den Überblick zu Dann überlegten wir uns, wie wir mit un- behalten, entwarf ich eine Datenbank, in Das Programm lief ganz gut an, wir be- serem Hauptteleskop (450/1980mm-Newton) der sämtliche Informationen als einzelne obachteten viele Testregionen und ent- bzw. mit einer aufgesetzten Flatfield-Kamera Objekte abgespeichert sind, sei es nun eine deckten sogar den einen oder anderen Klein- (190/760mm) einen richtigen Survey aufset- Nacht, eine Region, ein Feld, ein einzel- planeten. Doch das Wetter in Deutschland zen könnten. Wir teilten den ganzen Himmel nes Bild oder ein Kleinplanet. Alle Objek- ist einfach zu schlecht, um an solch einem von Süd- bis Nordpol in Deklinationskreise te hängen per Datenbank-Link zusammen, Programm längerfristig Spaß zu haben. Das ein, die von der Höhe her einem Gesichts- so hat z.B. eine Nacht mehrere Regionen, war der Hauptgrund, warum SOHAS nie feld entsprachen. 25 Felder wurden zu einer eine Region mehrere Felder, ein Feld meh- richtig durchstartete. Survey-Region zusammengefasst, jedes Feld rere Bilder usw. Im September 2009 bekamen wir die und jede Region hatte eine eigene Nummer. Auf Knopfdruck kann diese Software seltene Chance, fünf Nächte mit dem ESA- Ich schrieb ein Programm, das vollauto- dann auch die Aufnahmen lösen, d.h. die Teleskop auf Teneriffa zu beobachten. Die matisch eine ganze Himmelsregion beob- genaue Position und Verzerrung der Auf- Optical Ground Station (OGS) gehört zum achten konnte. Es steuerte über die ASCOM- nahme bestimmen, und aus geeigneter Kom- Teide-Observatorium auf 2400m Meereshöhe. Schnittstelle gleichzeitig sowohl Kamera als bination eine Liste sich scheinbar bewegen- Es handelt sich um einen 1m-Spiegel mit einer auch Teleskop, und auch für die Kuppelsteue- der Objekte erstellen. Diese werden mit den stickstoffgekühlten Profi-CCD-Kamera. -Ur rung wurde eine Lösung gefunden. bereits bekannten Kleinplaneten abgegli- sprünglich gebaut wurde die Station, um chen und ihnen zugeordnet. Für die nicht optische Kommunikation mit Satelliten Eigene Durchmusterung identifizierbaren Objekte, die übrig bleiben, zu testen. Später wurde sie zusätzlich auch wurden kleine Vorschaubildchen und eine zur Verfolgung und Kartierung von Welt- Der »Starkenburg Observatory Heppenheim animierte gif-Datei erzeugt und auf die SO- raumschrott, aber auch für astronomische

Asteroid Survey« (SOHAS) war geboren. Mit- HAS-Webseite hochgeladen. Dort konnten Zwecke verwendet. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Abb. 3: Verwendet wurde eine professionelle CCD-Kamera – gekühlt mit Stickstoff.

Daten-Tsunami Mix aus Excel-Dateien und Zuruf hinter- Team kann selbst blinken und diejenigen herzukommen – ziemlich aussichtslos. Das Objekte entdecken, die von der Software nicht Eiligst schrieb ich also meine SOHAS-Steuer- Teleskop produzierte immer mehr und mehr gefunden wurden. software so um, dass sie, statt live Teleskop und Daten. Von den fünf Nächten hatte zwar eine Detlef Koschny, der bei der ESA das Kamera zu steuern, eine Datei in genau dem Nacht feinen Wüstensand aus der Sahara in Projekt SSA-NEO (Überwachung des erd- Format generiert, mit dem die OGS gesteuert der Luft, eine zweite fiel wegen Wolken kom- nahen Raums nach Kleinplaneten) leitet, werden kann. Pro Survey-Region wird eine plett aus, trotzdem entdeckten wir auf diese wurde auf TOTAS aufmerksam – seitdem Datei erzeugt, in der vereinfacht ausgedrückt Art und Weise 88 Kleinplaneten – mehr als darf ich mit dem Team regelmäßig bei den die Koordinaten stehen, die das Teleskop an- in 15 Jahren auf der Starkenburg-Sternwarte! SSA-NEO-Beobachtungen, die jeweils vier steuern soll, sowie die Belichtungszeiten für Selbst auf dem Heimflug blinkte ich noch Nächte alle vier Wochen umfassen, mit- die Kamera. Diese Datei mussten wir dann OGS-Aufnahmen. Natürlich musste ich der wirken. Das macht einerseits großen Spaß im Kontrollraum nur noch in den Computer interessierten Dame neben mir erklären, was und bringt andererseits auch Survey- füttern und das Teleskop erzeugte die Auf- denn das für Punkte auf dem Bildschirm sind Erfahrung mit in diese Beobachtungsläufe. nahmen auf dem Chip. Zuvor füllten wir in und was ich da so mache… Seitdem gab es 100 Beobachtungsnächte und der Dämmerung den flüssigen Stickstoff der 238 Suchregionen, in denen TOTAS über Kamera auf und erstellten die Kalibrations- Regelmäßige Surveys 35000 Kleinplaneten vermessen hat. Über aufnahmen (Bias und Flatfield). Aus SOHAS 7000 Kandidaten für neue Kleinplaneten wurde also TOTAS – Teide Observatory Daher passte ich in den folgenden Wochen resultierten in mehr als 1500 vom MPC Tenerife Asteroid Survey. auch meine Auswertungssoftware an das vergebenen neuen Bezeichnungen. Zwei Die Auswertung ging noch manuell von- OGS-Teleskop an und setzte eine neue weitere Male (2010 und 2011) waren wir auch statten – Rainer Kresken und ich saßen Datenbank im Internet sowie eine Webseite vor Ort in Teneriffa, einmal wirkte Hartwig gemütlich bei Ziegenkäse und Cerveza in der auf, die auf diese Datenbank zugreift. Das Lüthen aus Hamburg mit. Wohnküche der Kuppel und blinkten den auf SOHAS-Prinzip blieb gleich: Das TOTAS- uns einschwappenden Daten-Tsunami von Team bekommt während der Auswertung Komet TOTAS Hand mit Astrometrica. Das war – gelinde die fraglichen Kandidaten vorgesetzt und gesagt – absolutes Chaos bei dieser Daten- bestätigt oder verwirft sie. Inzwischen lade Einige neue Near Earth Objects gingen uns menge. Wir versuchten irgendwie mit einem ich sogar die kompletten Bilder hoch – das auch ins Netz, die Krönung war allerdings am Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Abb. 4: Viel Zeit erforderte die Auswertung der Aufnahmen am Computer.

1. Februar 2014 die Entdeckung des Kometen Acht Sternwarten rund um den Globus ver- Surftipps P/2014 C1 (TOTAS). Der Vorschlag, testweise folgten ihn und bestätigten das kometare auch einmal recht nahe an der Sonne zu Aussehen, so wurde schließlich am 4. Fe- suchen, kam von Detlef Koschny und erwies bruar im Minor Planet Electronic Circular •• SOHAS sich als Volltreffer. So belichteten wir eine (MPEC) 2014-C11 Komet P/2014 C1 (TO- •• TOTAS Region am extremen Morgenhimmel von TAS) bekannt gegeben, was natürlich bei al- •• Entdeckungs-MPEC 5:30 bis 6:30 UT. Nachmittags um 14:33 UT len helle Begeisterung auslöste. Ich schlug fand mein Rechner bei der automatischen absichtlich den Namen des Projekts vor, um Kurzlink: oclm.de/03zc Auswertung diesen Kometen im Sonnen- die Teamarbeit hervorzuheben. abstand von nur 68° und bezeichnete ihn mit »M182384«. 20 Mitglieder des TOTAS-Teams wirk- interstellarum ten bei der Auswertung dieses Beobach- tungslaufs mit – der 17-jährige Schüler Ra- fal Reszelewski aus Polen war der Glückliche, P/2014 (TOTAS) der dieses Objekt vorgesetzt bekam. Er er- kannte sofort die Koma und den kleinen Schweif, schlug Alarm und ich sandte da- Sonne Venus Mars raufhin eine Mail zum MPC. Unter unserer Merkur Erde vorläufigen Bezeichnung OGS6867 lande- te er auf der NEO Confirmation Page so- wie der Possible Comet Confirmation Page.

Abb. 5: Die Bahn des neu entdeckten Kometen P/2014 C1 (TOTAS) – Stellung der Planeten und des Kometen zum Zeitpunkt der Jupiter

Entdeckung am 1. Februar 2014, 6:00 UT. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Der erfolgreichste Szene Kometenentdecker

Ein Interview mit Robert McNaught

von Daniel Fischer

R. McNaught

Abb. 1: Er war wohl seine spektakulärste Entdeckung: der Komet C/2006 P1 (McNaught), von ihm selbst aufgenommen, über den Warrumbungles

In der ewigen Bestenliste der Kometenentdecker steht er einsam an der Spitze: Mit 82 Kometen, die ihm per- sönlich zugeschrieben werden, darunter 70 als Alleinentdecker und wiederum 26 davon periodisch, ist der in Schottland geborene Robert H. McNaught der erfolgreichste Kometenentdecker weltweit. In den letzten fünfzehn Jahren war McNaughts Name mit dem Siding Spring Survey verbunden, einer intensiven Klein- planeten- und Kometensuche in Australien. Deren Finanzierung lief im vergangenen Jahr aus und so kam McNaughts Rekordserie mangels Unterstützung im eigenen Land zu einem abrupten Ende.

interstellarum: Herr McNaught, Sie sind der che: mit einem 20×120-Fernglas und einem Robert McNaught: Mein erster Job war 1973 mit Abstand erfolgreichste Kometenentdecker 320mm-Reflektor. Meinen ersten Kometen, oder 1974 auf dem Mauna Kea, als Site-Tester aller Zeiten – wie ist das gekommen? C/1987 U3, entdeckte ich allerdings bei ei- für ein geplantes europäisches Northern ner fotografischen Himmelsdurchmusterung Hemisphere Observatory (das später auf Robert McNaught: Das fing alles mit dem mit einem 85mm-Objektiv und Tri-X-Film. der Kanareninsel La Palma gebaut wurde). Großen Kometen Bennett im Jahre 1970 an: Nach dem Studium arbeitete ich an der Uni- Seit ich den sah, wollte ich auch einen Kome- interstellarum: Alle weiteren Kometenent- versity of Aston im englischen Birmingham ten entdecken. Ich legte mehrere Aktenordner deckungen waren dann aber professioneller als Satellitenbeobachter für deren Earth mit Informationen über Kometenentdecker Natur, und Sie sind weit herumgekommen. Satellite Research Unit. Das brachte mich und ihre Techniken an und verbrachte dann Wikipedia nennt Sie einen »schottisch-austra- nach Siding Spring in Australien, wo eines

mehrere hundert Stunden mit visueller Su- lischen Astronomen« – kann man das so sagen? ihrer Teleskope stand. Ich war dort von 1984 Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

72 interstellarum THEMA | 1/2014 Kometen | Szene iTelescope.Net SSO iTelescope.Net

Abb. 2: Robert McNaught vor dem »Uppsala-Teleskop« des Siding Spring Observatory, mit dem er viele seiner Kometen entdeckte.

den [vom Minor Planet Center, –Red] ein viel Hügeln oder an Stränden zusammen. Ich größeres Perihel angab, aber er hatte eine viel habe von einem Passagier auf einem Flug von geringere Qualität der Astrometrie angenom- Sydney nach Perth gehört, dass der Pilot die men, als wir sie mit dem Uppsala-Teleskop Fluggäste über den Kometen informierte und anstrebten. Für den kurzen, schon vorliegen- für bessere Sicht die Kabinenbeleuchtung den Bahnbogen war ihm wohl eine geringe ausschaltete. Und ein befreundeter Amateur- Periheldistanz unvernünftig vorgekommen. astronom hatte in Sydney einen Auftritt mit seiner Rockband: Vor dem Konzert kam er interstellarum: C/2006 P1 (McNaught) entfal- raus und zeigte dem Publikum den Kometen! tete seine volle Pracht erst, nachdem er an den Südhimmel gezogen war – und Sie waren ei- interstellarum: Neben den 82 Kometen – und ner seiner bekanntesten Fotografen: Wie war weiteren, die nicht Ihren Namen tragen – ha- am 20. Januar 2007. »Ihr« Komet, und haben die Australier davon ben Sie auch noch eine Unzahl Kleinplaneten Notiz genommen? entdeckt. bis 1990 beschäftigt und blieb anschließend dort: erst 1990 bis 1996 für die Kleinplaneten- Robert McNaught: Obwohl ich Hale-Bopp, Robert McNaught: Eigentlich war ich immer suche AANEAS, dann 1998 bis 2013 für den Hyakutake und Halley optimal gesehen nur ein Amateurastronom – einige der Klein- Siding Spring Survey. Ja, man kann mich hatte, wurde ich schlicht umgehauen. Noch planetenfunde kamen so zustande – und einen »Scottish Australian« nennen. eine Woche vor dem Perihel, glaube ich, professioneller Beobachter bzw. Teleskop- erwartete niemand wirklich, dass etwas Operateur. Die Kleinplanetenentdeckungen, interstellarum: Unter den 44 langperiodischen Außergewöhnliches aus der Dämmerung die dabei abfielen, habe ich nie gezählt, und Kometen, die Sie gefunden haben, sticht heraussteigen würde. Wirklich spektakulär nach dem Ende des AANEAS-Projekts hat C/2006 P1 heraus, der letzte unbestrittene war der Komet nur vom 18. bis 22. Januar es auch keine McNaught-Entdeckungen Große Komet. Waren bereits die Umstände 2007 und auch immer nur kurze Zeit nach mehr gegeben: Alle Funde des Siding Spring seiner Entdeckung ungewöhnlich, oder wann der Abenddämmerung: Für jeden Beobachter Survey wurden der Durchmusterung als wurde Ihnen zum ersten Mal klar, dass er war der Komet in voller Pracht also insgesamt solcher zugeschrieben. etwas Besonderes war? nur ein paar Stunden zu sehen. Und doch war er Tagesgespräch. Wer durch die Gegend fuhr Surftipps Robert McNaught: Das einzig Ungewöhnli- und einen klaren Westhorizont hatte, konnte che war, dass ich nahe Vollmond beobachtete, ihn einfach nicht übersehen. wenn unsere Himmelsdurchmusterung nor- Der Komet kam in den Nachrichten •• Alte Homepage McNaughts bei malerweise ruhte. Ich glaube, es dauerte drei vor, mit Fotos und Videos, und Leute ver- dem Siding Spring Survey Tage, bis ich überzeugt war, dass er eine ge- sammelten sich spontan an Aussichts- ringe Periheldistanz hatte. Später kam zwar punkten, um ihn anzuschauen. In Sydney, Kurzlink: oclm.de/03bf ein IAU-Zirkular heraus, in dem Brian Mars- Adelaide, Perth und Canberra kamen sie auf Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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Comets!

ichts ist aus ihm geworden – Komet torischen Großen Kometen und ihren Ein- ISON hat enttäuscht. Dennoch fluss auf die Menschheit. Diese Kapitel sind sind parallel zu dessen erwartetem hervorragend recherchiert und kurzweilig N»Jahrhundertauftritt« einige interessante geschrieben. neue Bücher zum Thema erschienen. Dazu Eher als ein Feigenblatt kommen die Ab- gehört Comets! schnitte über Beobachtung und Fotografie Der Autor David Eicher ist kein Unbe- daher. Der Autor wäre sicher kompetent Szene kannter. Als Jugendlicher gründete er das genug, hier mit mehr Tiefgang vorzugehen, »Deep Sky Magazine«, eine Zeitschrift, der Fokus des Buches liegt jedoch auf dem die auch maßgeblichen Einfluss auf inter- narrativen Teil, ein Beobachtungs-Ratgeber stellarum hatte. Seit vielen Jahren ist war nicht das Ziel. Eicher der Chefredakteur der Zeitschrift Schade ist der bis auf wenige Farbtafeln »Astronomy«, eines der beiden großen ame- durchgängige Schwarzweißdruck, der rikanischen Astronomie-Blätter. vielen Abbildungen nicht gut bekommt. Comets! ist auch ein sehr amerikanisches Wer darüber hinwegsehen kann, erhält mit ISBN: Buch: Mit einer lockeren Schreibweise, einer Comets! jedoch ein schönes Lesebuch für persönlichen Note und viel Detailwissen regnerische Abende. David J. Eicher: Comets!, Cambridge University fasst Eicher das heutige Wissen über Press 2013, 1. Auflage, 230S., ISBN 978-1-107- Schweifsterne zusammen, berichtet von his- ▶▶Ronald Stoyan 62277-7, ca. 20€

Kometen im Web Surftipps aum ein astronomisches Phänomen entwickelt sich so stürmisch und un- interstellarum Fundgruben zu vorhersehbar wie Kometen: Deswegen aktuellen Kometen Kist das World Wide Web ein ideales Medium •• interstellarum Newsletter für aktuelle Informationen. Zum »Pflicht- •• interstellarum auf Twitter •• Kometenfotos der interstellarum-Leser programm« gehören dabei der Newsletter •• Kometarium Kometenorganisationen und der Twitter-Dienst von interstellarum. •• Winnies Kometenseiten und -portale Hilfreich sind darüber hinaus aber auch die •• Kometenseiten von Seiichi Yoshida folgenden Webseiten. •• Fachgruppe Kometen •• Beobachtbare Kometen •• Kometensektion der BAA Internationale Mailing-Listen ▶▶zusammengestellt von Daniel Fischer •• Kometen-Info •• Helligkeitsschätzungen •• Visuelle Beobachtungen •• Cometary Science Archive •• Fotos •• Curvas de Luz •• Diskussion •• Cometography Kurzlink: oclm.de/03pa Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Nutzung nur zu privaten Zwecken. Die Weiterverbreitung ist untersagt.

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