Entfernungsbestimmung eines Asteroiden

Anfang Juli bekam die Klostersternwarte Münsterschwarzach eine unerwartete Kontaktanfrage: Franco Taccogna aus Gravina in Apulien (Bari), aktiv in der UAI (Unione Astrofili Italiani) und Koordinator der LGC-Forschung (Lunar Geological Change Detection Program) in der Sektion Mondforschung der UAI, schlug unter anderem vor, die Vermessung der Parallaxe eines Asteroiden von unseren beiden Sternwarten in Italien und Deutschland aus vorzunehmen.

Er hatte dies schon mit anderen Observatorien erfolgreich praktiziert und wollte dies bei dem Asteroiden 2015 HH10 (580583) mit der Klostersternwarte versuchen. Aufmerksam wurde Franco Taccogna auf die Klostersternwarte durch einen Zufall: der IAU MPC-Code seiner Sternwarte ist K73 und die Klostersternwarte hat K74! Unsere beiden Stationen liegen also sozusagen "nahe beieinander", wenn es um die Bewertung von Asteroidenpositionen geht. Zufälligerweise hatten wir die gleichen Asteroiden im Juni und Anfang Juli beobachtet (z.B. 2013 NV6, 2018 XV5)!

Ein großer Vorteil für eine Parallaxenmessung ergibt sich aus der Lage unserer beiden Observatorien: sie liegen ungefähr auf einer Nord-Süd-Linie in einer Entfernung von etwa 1108 km. Die geographische Entfernung ist die zugrundeliegende Basis für den unterschiedlichen Winkel in dem zur gleichen Zeit ein entferntes Objekt am Himmel erscheint. Diesen Winkel wollten wir gemeinsam bestimmen, um daraus mit Hilfe trigonometrischer Formeln die Entfernung des Objekts von der Erde zu berechnen.

Unser Vorhaben war schnell abgesprochen: zur gleichen Zeit wollten wir einen geeigneten Asteroiden fotografieren, seine Positionen exakt mit dem jeweiligen Zeitstempel versehen und diese Daten dann miteinander vergleichen. Daraus ergibt sich die sogenannte Parallaxe: die (hoffentlich) unterschiedliche Position ergibt über die astronomischen Koordinaten den entsprechenden Winkel. Mit dem bekannten Abstand unserer Teleskope ergibt sich daraus die Distanz zum Asteroiden!

Ab dem 15. Juli haben wir an fünf Abenden gleichzeitig Aufnahmen des Asteroiden 2015 HH10 (560563) angefertigt. Die Belichtungszeiten des relativ hellen und nah zur Erde stehenden Objektes variierten zwischen 10 und 30 Sekunden. Franco Taccogna schlug die jeweiligen Zeitfenster vor, die sowohl im Süden Italiens als auch in der Mitte Deutschland sinnvoll waren. Nach der Auswertung der Bilder und Positionsmessungen des Asteroiden übernahm er die Datenanalyse mit einem wissenschaftlichen Berechnungsprogramm MATLAB und einem selbst geschriebenen Algorithmus.

Dabei stellte er nicht nur die Postitionen des Asteroiden in Gravina und Münsterschwarzach in einem Koordinatensystem zusammen (damit wurde die Parallaxe wunderbar auch visuell deutlich), sondern auch die Fehlergrenzen der einzelnen Beobachtungen.

Gemessene Parallaxe

Damit konnten auch die sogenannten Fehlerbalken der aus den Beobachtungen resultierenden Parallaxen bestimmt werden. Die Messungen eines Abends wurden in einer Tabelle eingetragen und gemittelt. Mehrere Messungen konnten so zu einer „Summen“-Parallaxe mit der entsprechenden Unsicherheit kombiniert werden.
Daraus ergab sich die Distanz an einem bestimmten Beobachtungsabend.

Aufgrund von schlechten Wetterbedingungen und in Abhängigkeit unserer abendlichen Terminkalender haben wir am 15. / 16. / 21. / 24. und 27. Juli die Parallaxe und damit die Entfernung des Asteroiden 2015 HH10 von der Erde bestimmt. Über die beiden Wochen ist sehr schön die Annäherung des Kleinplaneten an die Erde, und sein Durchlaufen seines erdnächsten Punkt (Perigäum) zu erkennen.

Die Abweichung von der Ideallinie zu den exakt berechneten Werten NEODyS und NASA-Ephemeriden lag zwischen einem Prozent und weniger als fünf Prozent!

Ein herzlicher Dank geht von Christoph Gerhard von K74 an Franco Taccogna für die gute Idee und die wunderbar unkomplizierte Durchführung der Bestimmung der Entfernung zu einem Asteroiden! Alle Bilder und Auswertungen auf dieser Seite stammen von ihm! Die Facebook-Seite von Franco Taccogna und seiner Station K73 ist:
https://www.facebook.com/Franco.Taccogna.UAI

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