Lucky Imaging der Sterne – Hochgeschwindigkeitsaufnahmen für die Astronomie

  • Published März 2017

Auch wenn Sterne nicht gerade dafür bekannt sind, dass sie über den nächtlichen Himmel flitzen, nutzen Astronomen Hochgeschwindigkeitskameras als wichtiges Mittel um präzise Bilder von Himmelskörpern zu erhalten.

Die meisten Teleskope sind auf der Erde installiert. Damit ist deren Bildgebung Verzerrungen unterworfen, die durch Turbulenzen in der mehrere Kilometer hohen Atmosphäre entstehen. Dies reduziert das reale Auflösungsvermögen erheblich gegenüber Weltraumteleskopen, wie dem Hubble-Teleskop. Eine Methode, um die Verzerrungen durch die Atmosphäre zu minimieren, ist das sog. „Lucky Imaging“. Dabei werden Bilder mit Hochgeschwindigkeitskameras mit ausreichend kurzen Belichtungszeiten (100 ms oder weniger) aufgenommen, um zumindest die Veränderungen der atmosphärischen Verzerrungen innerhalb einer Aufnahme zu vermeiden. Nimmt eine Kamera tausende von Bildern auf, sind darunter wahrscheinlich einige „lucky frames“, in denen der untersuchte Himmelskörper scharf und mit nur minimalen atmosphärischen Verzerrungen zu sehen ist. Durch die Kombination der besten aufgenommenen Bilder (z.B. 1% aller Bilder) mittels Verschiebung und Addition liefert „Lucky Imaging“ Aufnahmen nahe an der optischen Beugungsgrenze – dem theoretisch erreichbaren Auflösungsvermögen optischer Systeme, in dem im Folgenden beschriebenen Fall einem Teleskop mit 2,5 m Durchmesser.

MOSCAM ist ein Astronomieprojekt, das “Lucky Imaging” nutzt. Es ist eine Kooperation der Universität Sheffield im Vereinigten Königreich und dem NARIT (National Astronomical Research Institute of Thailand). Die Forscher wollen im Rahmen des Projektes lichtschwache Begleiter von Sternen in der Nähe unseres Sonnensystems entdecken.

Dazu wurde eine Camera Link-Kamera an dem Teleskop des Thailändischen Nationalobservatoriums angebracht, das sich auf Thailands höchstem Berg, dem Doi Inthanon, befindet. Für die optimale Bilderfassung wählten die Forscher Active Silicon’s FireBird Camera Link 80-Bit Framegrabber und ein 10 Meter langes, passives Camera Link-Kabel, ebenfalls geliefert von Active Silicon. Das System erfasst zuverlässig Bilder bei maximaler Geschwindigkeit mit 80-bit (Deca-Konfiguration) trotz zuweilen starker elektromagnetischer Störungen in der Peripherie.

Active Silicon ist Ihr Spezialist für Camera Link-Lösungen. Wir bieten Hardware zur Bilderfassung, hoch performante Kabellösungen und identifizieren gemeinsam mit den Herstellern unseres Vertrauens die richtige Kamera für Ihre Anwendung.