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Seeing

Definition und Auswirkungen

Unter Seeing versteht man die Luftunruhe, die man mit blo?em Auge als das Flimmern der Sterne wahrnimmt. Je st?rker die Sterne flimmern, desto schlechter ist das Seeing.

Das Seeing wirkt sich negativ auf die Aufl?sung und Sch?rfe von visuellen Beobachtungen und Astrofotos aus, indem bei schlechtem Seeing feine Details an Sonne, Mond und Planeten verschmiert werden. Folglich wird auch die maximal sinnvolle Vergr??erung durch das Seeing mitbestimmt: Je schlechter das Seeing ist, umso schw?cher kann vergr??ert werden. In N?chten mit schlechtem Seeing kann es daher v?llig unm?glich sein, visuell und fotografisch scharfe Bilder zu erhalten. Dies trifft jedoch nur auf fein strukturierte Objekte wie Sonne, Mond, Planeten und Doppelsterne zu.

Gro?e Teleskope ab etwa 50 Zentimeter ?ffnung k?nnen aufgrund des Seeings auch unter sehr guten Bedingungen zwar in Bezug auf das Lichtsammelverm?gen, nicht jedoch in Bezug auf die Aufl?sung voll ausgenutzt werden. Letzteres ist nur m?glich, wenn man ausgekl?gelte Profi-Techniken, n?mlich die adaptive Optik, anwendet. Kann eine Optik nicht ihr theoretisches Leistungsverm?gen entfalten, da das Seeing hierf?r keine ausreichende Qualit?t hat, spricht man von seeingbegrenzten Teleskopen bzw. Beobachtungen.

Entstehung des Seeings

Ursache des Seeings sind Dichteunterschide in der Luft, die durch Temperaturunterschiede hervorgerufen werden. Warme Luft hat eine geringere Dichte als kalte. Aufgrund der Dichteunterschiede wird das Licht beim Durchgang durch diese Luftmassen unterschiedlich stark gebrochen, und es entsteht das Seeing.

Die Temperaturdifferenzen bewirken zus?tzlich eine Bewegung der Luftmassen. Warme Luft steigt nach oben, kalte Luft sinkt ab. Es bilden sich also Konvektionen, die mit kochendem Wasser in einem Topf vergleichbar sind. Der Effekt l?sst sich in einem kleineren Ma?stab direkt an dem Luftflimmern ?ber einem Lagerfeuer beobachten. Das turbulente Aufsteigen der warmen Luft ist beobachtbar, dahinter liegende Gegenst?nde werden durch die sich permanent ?ndernden Lichtbrechungen flimmernd wieder gegeben.

Diese Luftturbulenzen sind jedoch nicht auf bodennahe Luftschichten beschr?nkt. Sie treten ebenfalls zwischen h?her gelegenen Luftschichten auf. Selbst auf hohen Bergen, auf denen sich professionelle Observatorien befinden, gibt es das Seeing. Hier f?llt es jedoch wesentlich geringer aus als auf dem Land oder in Mittelgebirgen.

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Das Tubus-Seeing

Ein spezielles Problem stellt das Tubus-Seeing innerhalb des Teleskoptubus dar, das auf der Thermik des Teleskop-Tubus basiert:

Diese Thermik basiert auf der erw?rmten Luft, die sich im Tubus befindet und nach dem Transport aus einer warmen (Wohnung, Fahrzeug, Transportkoffer etc.) in eine k?ltere Umgebung allm?hlich der Au?entemperatur anpasst. Nun m?chte die sich innerhalb des Tubus befindliche warme Luft aufsteigen und tut dies zun?chst auch, bis sie an die obere Wand des Fernrohres st??t. Dann k?hlt sie wieder ab und sinkt nach unten. Diese Turbulenz ?berlagert sich mit der allgemeinen Aufw?rtsbewegung der warmen Luft, die sich zum oberen Tubusende verst?rkt.

Die zweite Ursache liegt in der W?rme, die von den abk?hlenden Linsen oder Spiegeln an die Umgebung (Objektiv) bzw. in den Tubus (Spiegel) abgegeben wird. Sie verursacht Luftturbulenzen und Dichteunterschiede der Luft im Tubus bzw. unmittelbar an der Objektivlinse oder Korrektorplatte: Die warme Luft vom Spiegel steigt nach oben und st??t an die kalte Tubuswand. Dort k?hlt sich die Luft ab und sinkt nach unten. Refraktorobjektive sind hier weniger kritisch, da die von ihnen abgegebene W?rme direkt unter dem Objektiv im Tubus zu liegen kommt bzw. an die Umgebung abgegeben wird.

Bei diesen Prozessen bilden sich innerhalb des Tubus die gleichen Dichteunterschiede zwischen w?rmeren und k?lteren Luftmassen wie in der Atmosph?re mit entsprechend schwankender Lichtwellen-Abbremsung und Lichtbrechung aus. In Kombination mit der Konvektionsbewegung entsteht das flimmernde Tubus-Seeing. Bildlich gesprochen hat das Tubusinnere sein eigenes Klima.

Dieses fernrohrinterne Klima hat fatale Auswirkungen auf die Abbildungsleistung selbst bei extremer Luftruhe. Lediglich bei Gitterrohr-Fernrohrtuben tritt Tubus-Seeing nicht auf, da kein Tubus existiert, in dem Dichteunterschiede der Luft entstehen k?nnen. Die Abbildungsqualit?t wird dennoch beeintr?chtigt, wenn sich die Spiegel aufgrund des Temperaturunterschiedes abk?hlen und die w?rmere vom Spiegel abgegebene Luft aufsteigt.

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Verringerung von Seeingunsch?rfen

Man kann das Seeing niemals komplett ausschalten, aber es gibt einige Verhaltensregeln, die es verringern:

• Lassen Sie das Teleskop mindestens 30 bis 45 Minuten ausk?hlen, bevor Sie mit Beobachtungen beginnen. Das reduziert das Tubus-Seeing.

• Vermeiden Sie die unmittelbare N?he zu H?usern, Laternen oder ?hnlichen W?rmequellen wie Stra?en. Von ihnen geht ein st?ndiger, aufw?rts steigender Warmluftstrom aus, der unn?tige Seeing-Quellen verursacht. W?rmequellen wie H?user und Stra?en oder im gr??eren Ma?stab D?rfer sollten sich idealerweise hinter dem Beobachter befinden, keinesfalls jedoch zwischen Beobachter und Zielobjekt.

• Bereits kleine Anh?hen verbessern das Seeing je nach Wetterlage mitunter merklich. Die bodennahen W?rmequellen lassen sich auf diese Weise umgehen. Das gilt auch f?r Beobachtungen aus Ballungsgebieten heraus.

• In der N?he von Gew?ssern verschlechtert aufsteigendes, verdunstendes Wasser das Seeing.

• Ein dunkler Tubus wird von der Sonne st?rker aufgeheizt als ein heller. Bei Sonnenbeobachtungen wirkt sich also die Farbe des Tubus unmittelbar auf die tubusinternen Luftmassen und somit auf die Bildqualit?t aus. Ein weisser Tubus ist hier im Vorteil.

Erg?nzender Artikel: Der richtige Standort

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