Das 20 cm-Schmidt-Cassegrain Teleskop auf der Terrasse Lindenstraße 19 (1980)
Beobachtungen von 433 Eros
433 Eros wurde 1898 von G. Witt in Berlin auf einer langbelichteten Photoplatte als Strichspur entdeckt. Die Bahnberechnung zeigte, daß Eros die Marsbahn kreuzt und sich der Erde bis auf 0,15 AE (22 Mio km) nähern kann. Außerdem fiel Eros durch starke Lichtschwankungen auf, aus denen man auf eine längliche Gestalt von Eros schloß.
Als sich Eros im Januar 1975 der Erde bis auf 23 Mio km näherte, konnte ich Eros mit einem 10 x 50 Feldstecher in Tangstedt bei Pinneberg beobachten. Er wurde damals 8 mag hell.
Im Jahr 1979 sah ich im Schaufenster eines Ladens im Hamburger Schanzenviertel ein gebrauchtes Zeiss Sonnar Objektiv mit f = 300 mm, Blende 4. Das sollte 400 DM kosten, hatte aber kameraseitig ein 42 mm Gewinde, zu dem ich keine passende Kamera hatte. Der Händler war einverstanden, mir zum gleichen Preis ein passendes Praktika-Kameragehäuse dazu zu geben und so wechselten für 400 DM Kamera und Objektiv den Besitzer.
Das war eine tolle Linse mit einer Öffnung von von 75 mm, also ein Dreizöller mit kurzer Brennweite. Aber das war auch noch die Zeit der analogen Fotografie mit Filmen wie Ilford HP5 und Kodak Tri-X Pan, die Korngrößen von etwa 0,04 mm hatten. Der Winkel 0,04/300 entspricht etwa 27,5 Bogensekunden. Testaufnahmen auf unserer Terasse mitten in der Innenstadt von Pinneberg zeigten mit einer Belichtungszeit von zwei Minuten Sterne bis 12 mag.
Im Jahr 1981 erschien im September-Heft von "Sterne und Weltraum" ein Artikel von Lutz Schmadel mit dem Titel "Eine sehr günstige Opposition von (433) Eros". Er schrieb: "Es ist dies eine der günstigsten Erscheinungen dieses Jahrhunderts überhaupt und die mit Abstand erfolgversprechendste bis zur Jahrtausendwende". Ende Dezember 1981 näherte sich 433 Eros bis auf 0,31 AE (46 Mio km) der Erde und wurde 10 mag hell..
Damals begann ich die Beobachtungen mit meinem 20 cm-Spiegelteleskop nach dem September-Vollmond. Die erste Beobachtung gelang am 19. September 1981 vom Fensterbrett meines Zimmers in der Lindenstraße 19 in Pinneberg. 433 Eros war noch 100 Mio km von der Erde entfernt und nur 12 mag hell.
Fotos mit dem Zeiss Sonnar Objektiv (f = 300 mm, Blende 4) auf Kodak Tri-X Pan begannen am 30. September auf der Terrasse der Lindenstraße 19. 433 Eros hatte sich der Erde auf 88 Mio km genähert und war nun mag 11 hell. Das Fotokorn des Films ist etwa 0,04 mm groß, bei einer Brennweite von 300 mm entspricht das etwa 28 Bogensekunden. Das Gesichtsfeld der Kamera betrug 6,9° x 4,6°.
Das 20 cm-Schmidt-Cassegrain Teleskop auf der Terrasse
Lindenstraße 19 (1980)
Weitere Fotos gelangen im Oktober und November, aber dann erst wieder am 31. Januar. 433 Eros war nun 50 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und laut Ephemeride etwa mag 10 hell.
433 Eros bei den Plejaden am 31. Januar 1982 (Ausschnitt). Neun
Aufnahmen mit dem Zeiss-Sonnar auf Tri-X Pan von 20:11 - 21:50
MEZ addiert (Max). Belichtungszeit 90-120 Sekunden pro Bild. Die
Bilder von 433 Eros - oben im Summenbild (Pfeil) - sind teilweise
miteinander verschmolzen. Nur vier Positionen sind sichtbar (von
rechts nach links: Bilder 1+2, 3+4, 5+6+7, 8+9). Die
unterschiedlichen Helligkeiten der Bilder von 433 Eros sind
vermutlich real, da Eros ein länglicher Himmelskörper ist, der
in 5,27 Stunden um seine Achse rotiert und dabei zwei
Helligkeitsmaxima und -minima zeigen kann. Die Zeit zwischen
Minimum und Maximum beträgt nur 1,3 Stunden. Die Amplitude kann
1,5 Größenklassen erreichen.
Ich konnte die Beobachtungen bis zum 21. Februar 1982 fortsetzen, danach war das Wetter schlecht und/oder begannen die Vorbereitungen für meinen Umzug nach Quickborn (Ende März 1982).
Von den Fotos habe ich Vergrößerungen gemacht und mit dem "Zwei-Sterne-Verfahren", das ich in einem von Ahnerts "Kalender für Sternfreunde" gefunden hatte, die Positionen von 433 Eros bestimmt. Immerhin war das genau genug um zu erkennen, daß 433 Eros etwa 17 Minuten hinter der Ephemeride zurückblieb.
Im Jahr 2000 schwenkte die Raumsonde NEAR in eine Umlaufbahn um 433 Eros ein. Am 14. Februar 2000 wurde dieses erste Mosaik von Eros aus der Umlaufbahn erstellt (Quelle: NASA). Es zeigt die längliche Form von 433 Eros:
Im Jahr 2012 habe ich meine Bilder von 1981/82 digitalisiert mit einer Auflösung von 1800 dpi, das sind 0,014 mm pro Pixel entsprechend 9,6 Bogensekunden am Himmel. Anschließend habe ich die Erospositionen in den Bildern mit Astrometrica bestimmt. Ich war neugierig wie genau sich die Bahn aus den Beobachtungen von fast fünf Monaten berechnen läßt. Für die Bahnberechnung wurde ein Stationcode gebraucht, den ich aber nicht hatte. Deswegen habe ich damals 029 für Hamburg-Bergedorf angegeben.
Im Jahr 2017 fand ich heraus, das man sich für das Programm FindOrb in der Datei rovers.txt einen eigenen Stationcode eintragen kann. Dort habe ich für die Pinneberger Terrasse die Koordinaten eingetragen und als Stationcode PBG. 40 der 43 fotografischen Beobachtungen waren brauchbar:
Orbital elements: 000433 Perihelion 1982 Feb 9.024517 +/- 0.000491 TT = 0:35:18 (JD 2445009.524517) Epoch 1982 Feb 21.0 TT = JDT 2445021.5 Earth MOID: 0.1490 Kracht M 6.70265 +/- 0.0006 n 0.55969828 +/- 4.96e-5 Peri. 178.46916 +/- 0.00049 a 1.45825474 +/- 8.62e-5 Node 304.51625 +/- 0.0012 e 0.2227614 +/- 3.57e-5 Incl. 10.83081 +/- 0.0009 P 1.76/643.19d H 10.0 G 0.15 U 6.1 q 1.13341174 +/- 1.61e-5 Q 1.78309775 +/- 0.000157 40 of 43 observations 1981 Sept. 30-1982 Feb. 21; mean residual 2".447. Residuals in seconds of arc 810930 PBG 1.9+ .28- 820131 PBG 3.6- .12+ 820211 PBG 5.0- 5.3+ 811021 PBG 4.3- .03+ 820131 PBG 2.2+ .46- 820211 PBG 1.8+ 2.0+ 811021 PBG 1.7+ 1.2- 820131 PBG .90+ .17- 820211 PBG 1.7- 2.4- 811021 PBG 4.0+ .84- 820131 PBG 3.8+ 1.5+ 820211 PBG .30+ .97+ 811021 PBG 3.0- 1.4+ 820131 PBG .79+ 1.4- 820211 PBG .47- 2.4+ 811021 PBG 3.9- .56+ 820131 PBG 1.5- 1.5+ 820221 PBG 4.4- .39+ 811021 PBG 1.6+ 3.3+ 820131 PBG .35- 3.4+ 820221 PBG(10.3+ 2.9-) 811021 PBG 1.3+ 2.9+ 820131 PBG 1.7- 5.3- 820221 PBG( 8.3+ 2.7+) 811021 PBG 1.1+ .26- 820211 PBG 1.0- 4.7+ 820221 PBG .30- 3.8+ 811106 PBG .13- .68- 820211 PBG 2.0+ .06- 820221 PBG( 9.9+ 3.3-) 811106 PBG .66- .01- 820211 PBG 1.1- 1.1- 820221 PBG 2.6+ 2.2+ 811106 PBG .56+ .89- 820211 PBG .36+ 2.0- 820221 PBG 5.0+ 2.0- 811106 PBG .51+ 1.0- 820211 PBG 1.5+ 3.7- 820221 PBG 2.7+ .36+ 811107 PBG 1.1+ 1.5- 820211 PBG 1.2+ 6.6- 820131 PBG 4.7- .64+ 820211 PBG .83+ 3.9- Station data: (PBG) Pinneberg (N53.6592 E9.7966).
Die Wurzel aus dem Mittelwert der Fehlerquadrate der Residuen (RMS error) ist 2,4 Bogensekunden. Das ist ein sehr ordentliches Ergebnis für die Aufnahmen mit einem grobkörnigen Film (geschätzte Korngröße 28 Bogensekunden). Auch die angezeigten Fehler der Bahnelemente sind recht klein. Die mittlere tägliche Bewegung (n) ist bis auf etwa 0,1 Promille genau bestimmt. Aber wie weit trägt diese Bahnberechnung?
Die nächste, günstige Opposition von 433 Eros ist im Dezember 2018. Das sind rund 37 Jahre oder 21 Umläufe um die Sonne von 433 Eros seit den Beobachtungen von 1981/82. Am 15. Januar 2019 wird die größte Erdnähe mit 31 Millionen Kilometern erreicht.
Für den Tag der größten Elongation von der Sonne (18.12.2018) gibt meine Bahnberechnung als Ort von 433 Eros (für 0h UTC):
RA = 03 54 31,1 Dec = +58 04 17 delta = 0,24734 r = 1,1851 elong = 140,4 mag = 8,7.
JPL Horizons hat für den gleichen Zeitpunkt:
RA = 04 12 14,5 Dec = +58 48 34 delta = 0,24363 r = 1,1837 elong = 141,2 mag = 9,4.
Der Unterschied in Rektaszension ist 17m 43,4s = 2,32°, der Unterschied in Deklination ist 0,74°. Zusammen sind das 2,44°. Bei einer Helligkeit von etwa mag 9 dürfte 433 Eros im Dezember 2018 anhand der Beobachtungen von 1981/82 leicht wiederzufinden sein.
Eros 2018
Ein erstes Foto gelang schon am 03. September 2018 aus dem Küchenfenster meiner Wohnung in Elmshorn mit der gekühlten Farbkamera ZWO ASI 174 MCC und einem Samyang-Objektiv mit f = 85 mm und Blende 1,4:
433 Eros (Pfeil)
im Sternbild Perseus, der helle Stern am rechten Bildrand ist 24
Per (5,1 mag).
Belichtung 300 x 2 Sekunden von 22:55 - 23:05 MESZ ohne
Nachführung. 433 Eros ist etwa 12,8 mag hell.
Ausschnitt 2,76° x 2,76° vom Summenbild
Erstaunlicherweise ist die gemessene Position (im Sternbild Perseus) nur 0,2 Grad entfernt von der aus den Beobachtungen von 1981/82 abgeleiteten Ephemeride! Das liegt offenbar daran, dass wir hier auf den gleichen Teil der Eros-Bahn blicken, den ich 1981/82 fotografiert habe. Damals war die größte Erdnähe Ende Dezember 1981 mit 0,31 AE (46 Mio km), jetzt ist sie Mitte Januar 2019 (mit 0,21 AE).
Die kommende Eros-Opposition ist also noch besser als die von 1981/82 und fast so gut wie die von 1975.
Ein Vergleich von Zeiss Sonnar f = 300 mm, Blende 4, Kodak Tri-X Pan mit dem Samyang f = 85 mm, Blende 1,4 und der ASI 174 MCC:
Die volle Öffnung beträgt beim Sonnar 75,0 mm und beim Samyang 60,7 mm. Damit kann das Sonnar etwa 50% mehr Licht sammeln als das Samyang. Die größere Empfindlichkeit der ASI 174 im Vergleich zum Tri-X Pan sollte das mehr als ausgleichen, da vom einfallenden Licht mehr im fertigen Bild registriert wird..
Das Auflösungsvermögen beträgt etwa 28" (pro Fotokorn) beim Sonnar mit Tri-X Pan und etwa 14" (pro Pixel) beim Samyang mit der ASI 174 - allerdings ensteht dieser Wert durch Interpolation (die Bayer Matrix ist 28" x 28" groß).
Das Gesichtsfeld des Sonnar war 4,6° x 6,9°, beim Samyang mit der ASI 174 sind es 4,8° x 7,6°.
Das Sonnar hat eine Masse von etwa 2 kg, das Samyang hat etwa 0,5 kg.
Das Sonnar hat eine Länge von etwa 25 cm, das Samyang ist 7 cm lang.