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Die Entfernung des Mondes

(Letzte Informationen finden Sie unten und auf unserer Vorbereitungsseite.)

Der Projekttag ist vorüber: Bitte sehen Sie sich die Ergebnisse auf unserer Datenseite an und beachten Sie einige Impressionen unserer Partner. Einige zusätzliche Tipps wurden kurz vor dem Projekttag veröffentlicht.


Das erste übermittelte Projektfoto (Erwin Polreich, Breitenfurt bei Wien)

Ziel des Projektes

Wenn man nachts mit dem Auto fährt und der Mond am Himmel zu sehen ist, dann "fährt" der Mond, wie alle Sterne, perfekt mit: Er scheint unendlich weit entfernt zu sein.
Ziel dieses Projektes ist es, sichtbar und erfahrbar zu machen, dass der Mond nicht unendlich weit von der Erde entfernt ist. Durch Vergleich von Fotos, die gleichzeitig von verschiedenen Orten der Erde aus aufgenommen werden, soll seine Entfernung bestimmt werden.
Dazu soll der Mond

am 30./31. Mai 2009 um 12.00, 17.00, 20.00, 22.00 und 02.00 Uhr UT

(mögliche Alternative: 10./11. Oktober 2009 um 19.00, 02.00, 4.00, 08.00 und 19.00 Uhr UT)

von möglichst vielen Orten der Erde aus im Sternbild Löwe so fotografiert werden, dass auf den Bildern neben dem Mond mindestens noch Regulus und Saturn zu erkennen sind.

Durch Vergleich der dabei entstehenden Bilder soll sichtbar werden, dass der Mond für Beobachter an verschiedenen Orten der Erde an verschiedenen Stellen vor dem Sternenhintergrund am Himmel steht. Das folgende Bild zeigt eine entsprechende Simulation.


Der Mond, am 30. Mai 2009 um 21.00 Uhr UT gleichzeitig fotografiert von Essen (Deutschland) and Windhoek (Namibia)
(simuliert mit Guide 8.0)

Auswahl des Zeitpunktes

Der Mond erscheint am Himmel viel heller als Sterne und Planeten. Es ist deshalb schwierig, ihn so zu fotografieren, dass auch helle Sterne oder Planeten auf dem Bild zu erkennen sind: Entweder ist der Mond richtig belichtet, dann ist die Belichtungszeit zu kurz für die Abbildung anderer Objekte. Oder es sind Sterne und Planeten deutlich zu erkennen, dann ist der Mond völlig überbelichtet.

Dieses Problem kann durch zwei Maßnahmen gelöst werden:

  1. Man fotografiert den Mond, wenn er sich in der Nähe heller Sterne und/oder Planeten befindet. Die hellsten Sterne, an denen er im Laufe eines Monats vorbei kommt, sind Aldebaran (α Tau), Castor und Pollux (α und β Gem), Regulus (α Leo) und Antares (α Sco). Um die Position des Mondes feststellen zu können, benötigt man aber mindestens zwei Bezugspunkte. In der Regel ist deshalb zusätzlich ein heller Planet in der Nähe erforderlich. Im Jahr 2009 kommen dafür Saturn in der Nähe von Regulus und Mars in den Zwillingen in Betracht.
  2. Man fotografiert den Mond, wenn er nur wenig beleuchtet ist (im ersten oder letzten Viertel des Monats). Je weniger der Mond aber beleuchtet ist, je schmaler also seine Sichel ist, desto kürzer ist er nachts am Himmel zu sehen oder, anders herum, desto weniger von der Nachtseite der Erde ist vom Mond aus zu sehen. Je schmaler die Mondsichel, desto weniger Menschen können den Mond gleichzeitig nachts sehen! Es muss also ein Kompromiss gefunden werden zwischen möglichst geringer Helligkeit des Mondes und Sichtbarkeit von einem möglichst großen Teil der Erde aus.

Im Jahre 2009 gibt es keine günstige Situation, in der der Mond zwischen zwei hellen Planeten steht. Zu dem vorgeschlagenen Termin steht jedoch der zunehmende Halbmond zwischen Saturn und Regulus und kann dort in der ersten Nachthälfte beobachtet werden. An dem alternativen Zeitpunkt im Oktober steht der Mond in der Nähe von Castor und Pollux und von Mars. Als abnehmender Halbmond müsste er dann jedoch in der zweiten Nachthälfte beobachtet werden. Und das ist ziemlich unbequem!

Zeitpunkte und beteiligte Länder

Der zentrale Zeitpunkt für das Projekt ist 30. Mai 2009 um 20.00 Uhr UT (22.00 Uhr MESZ). Zu dieser Zeit kann der Mond von Europa (ohne britische Inseln und Skandinavien) und Afrika aus gesehen werden. Damit sich auch viele Menschen der anderen Erdteile an dem Projekt beteiligen können, werden weitere Zeitpunkte verabredet. Die folgende Tabelle und das Bild veranschaulichen, welche Länder sich zu welchen Zeiten an dem Projekt beteiligen können:

Zeitpunktbeteiligte Länder
30.5., 10.00 Uhr UT Ostasien, Indonesien und Australien
30.5., 17.00 Uhr UT Süd- und Ost-Afrika, Arabien, Indien, Ostrussland
30.5., 20.00 Uhr UT Afrika, Türkei, Europa ohne britische Inseln und Skandinavien
30.5., 22.00 Uhr UT Nord-, West- und Südeuropa, Westafrika, große Teile von Südamerika
31.5., 02.00 Uhr UT
30.5., 22.00 EDT!		 östl. Teil der USA, Mittelamerika und große Teile Südamerikas


Die Erde, zu den vorgeschlagenen Zeitpunkten vom Mond aus gesehen. (erstellt mit Home Planet 3.3a)
Die Bilder veranschaulichen, in welchen Ländern Nacht ist und der Mond am Himmel steht.

Verfahren

  1. Wir bitten alle Interessierten, sich mit email-Adresse und ihrer geografischen Position anzumelden. Die Position wird dann in obigen Weltkarten markiert, auf denen alle Orte verzeichnet sind, von denen aus der Mond fotografiert werden wird.
  2. Benutzen Sie die stärkste Vergrößerung, die das Zoomobjektiv zulässt. Der Mond und die Bezugsobjekte müssen natürlich auf dem Bild zu sehen sein. (Am Projekttag werden Saturn und Regulus etwa 15° voneinander entfernt sein. Die Äquivalentbrennweite des Objektivs muss deshalb kleiner als 135mm sein.)
  3. Sei T0 der vorgeschlagene Zeitpunkt.
    Jeweils drei Fotos mit Belichtungssstufen -2, -1,±0, +1, +2
    1. um T0 - 15 min
    2. um T0 und
    3. um T0 + 15 min.
    Vielleicht ist es geschickt, zwei Bilder direkt nacheinander aufzunehmen: eins mit kurzer Belichtungszeit für den Mond, das andere mit längerer Belichtungszeit für die Bezugsobjekte, und diese Bilder anschließend zu überlagern. (Beispielbild von K. Völkel, Bamberg)
  4. Messen Sie die Pixelkoordinaten von Saturn, Regulus und Mond auf den digitalisierten Bildern selbst aus (z. B. mit dem Programm evalmoonpicts).
  5. Tragen Sie Ihr Bild, Ihren Namen, Ihre Position und die selbst gemessenen Pixelkoordinaten in unsere Datenseite ein. Zusätzliche Bilder, Kommentare und Erfahrungsberichte können Sie an senden.
  6. Die Ergebnisse werden dann automatisch in Form von Tabellen veröffentlicht. Mit ihnen wird es für die Teilnehmer möglich sein, die eigenen Ergebnisse mit denen anderer Beobachter an weit entfernten Orten zu kombinieren, um auf diese Weise einen eigenen Wert für die Mondentfernung abzuleiten.
  7. Alle gemessenen Positionen werden in Form einer, hoffentlich dichten, Punktwolke als Punkte in ein Referenzfoto eingetragen.
  8. Eventuell wird ein vereinfachtes Verfahren zur Verfügung gestellt, mit dem es möglich ist, die Mondentfernung durch Vergleich zweier gleichzeitig aufgenommener Positionen "per Hand" selbst zu berechnen.
  9. Wir stellen das Programm calcmoonsparallax zur Verfügung, mit dem Kombinationen beliebiger Messwerte genau ausgewertet werden können. Der zugehörige Algorithmus wird veröffentlicht und erklärt.

Vorbereitung am 3. Mai 2009

Am 3. Mai stand der Mond ähnlich in der Nähe von Regulus und Saturn. Allerdings war er bereits 8.6 Tage alt, war also mehr als zur Hälfte beleuchtet. Die richtige Belichtung war also schwieriger. Aber: Belichtungszeiten, die sich am 3. Mai bewährt haben, sind auch für den 30. Mai geeignet! Leider war das Wetter in Europa an diesem Tag sehr ungünstig, und nur wenige Fotos konnten aufgenommen werden.

Ergebnisse und Erfahrungen dieser Tests sind allen Projektteilnehmern zugänglich gemacht worden.

Ausweichtermin: 11. Oktober 2009, 4.00 Uhr UT

Der Mond im Sternbild Zwillinge Die Erde, vom Mond aus gesehen

Ein ähnliches Projekt wurde bereits vor einigen Jahren durchgeführt.

Udo Backhaus

letzte Änderung:  last update: 2020-03-06