Astrofotografie in Mitteleuropa ist mit vielen Herausforderungen verbunden. Hierzu gehören häufige Bewölkung, hohe Luftfeuchtigkeit und eine zunehmende Lichtverschmutzung, selbst in ländlichen Regionen. Für ambitionierte Amateurastronomen bedeutet das: kurze Belichtungsfenster, begrenzte Planbarkeit der Himmelsaufnahmen und suboptimale Bildqualität trotz hochwertiger Ausrüstung. Dennoch erscheint der Nachweis von Objekten des nördlichen Himmels aus dem heimischen Garten praktikabel, sofern eine eigene Ausrüstung vorhanden ist, die ständig zur Verfügung steht. Weit südlich liegende Objekte sind an meinem Beobachtungsstandort nahe Hamburg hingegen nicht erreichbar – diesbezüglich ist ein Umdenken erforderlich. Eine gute Alternative bieten Remote-Sternwarten: hochwertige, vollständig konfigurierte Systeme in klimatisch günstigen Regionen, die sich über das Internet fernsteuern lassen. Hierbei bieten sich unterschiedliche Möglichkeiten an, je nach Geldbeutel und persönlicher Präferenz. Mein Anspruch, Objekte der südlichen Hemisphäre in Eigenregie aufzunehmen, erschien nach der ersten Internetrecherche gut realisierbar.

Standorte mit trockener Luft, geringer Lichtverschmutzung und gutem Seeing gibt es unter anderem in Spanien, in Namibia oder in Chile, wo ferngesteuerte Teleskope gemietet werden können (siehe »Im Überblick: Mit Remote-Teleskopen beobachten«). In anderen Fällen transportieren Amateurastronomen ihre Ausrüstung zum Beobachtungsort, um Objekte des Südhimmels zu fotografieren. Einige betreiben die dort aufgestellten Teleskope dann langfristig von zu Hause aus. In diesem Fall erfolgt die technische Betreuung des eigenen Teleskops samt Ausrüstung durch örtliches Personal. Vor dem Hintergrund dieser Möglichkeiten stellte sich die Frage, welche dieser Varianten meinen Anforderungen entspricht.

In höchster Qualität

Eine Astroreise in südliche Gefilde hätte sicherlich den Charme, Objekte unter dem dortigen Sternhimmel fotografieren zu können. Bequemer und praktikabler schien mir der Remote-Zugriff auf Teleskope an entsprechenden Standorten, insbesondere mit Blick auf Beschränkungen, wie den Transport der Ausrüstung und berufliche Verpflichtungen am Heimatort. Auf der Astromesse ATT Essen kam ich im Jahr 2024 mit Johannes Baader ins Gespräch, dem CEO der Firma Baader Planetarium in Mammendorf. Hierbei entwickelte sich der Plan, eine von Baader betriebene Remote-Sternwarte in Chile zu nutzen, die gemietet werden kann (siehe »Startklar für die Astronacht«).

Die Remote-Sternwarte beherbergt ein Teleskop vom Typ PlaneWave CDK 1000 mit einem Meter Spiegeldurchmesser und sechs Metern Brennweite. Die Anlage befindet sich auf dem drei Hektar großen Campus, der von Deep Sky Chile (DSC) betrieben wird; die Organisation bietet die technische Betreuung dort aufgestellter Teleskope an. Der Gedanke, das PlaneWave-Teleskop von Baader nutzen zu können, erschien mir besonders reizvoll, denn die lange Brennweite der Optik verspricht eine gute Darstellung von Objekten mit kleinem Winkeldurchmesser.

Der Standort der Anlage auf einem flachen Hochplateau in der Nähe des Río-Hurtado-Tals, liegt etwa 1700 Meter über dem Meeresspiegel, unweit internationaler Großobservatorien. Die Region befindet sich etwas außerhalb der Atacama-Wüste und profitiert von denselben großartigen Bedingungen, die auch an den berühmten Observatorien Chiles herrschen: rund 300 klare Nächte pro Jahr, exzellentes Seeing und ein dunkler Himmel der Bortle-Klasse 1, was einer Hintergrundhelligkeit von 21,8 Magnituden pro Quadratbogensekunde entspricht. Das Vera C. Rubin Observatory auf dem Cerro Pachón, das Observatorium auf dem Cerro Paranal und das derzeit im Aufbau befindliche Extremely Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte auf dem Cerro Armazones zeugen von der ausgezeichneten Qualität des Himmels im nördlichen Chile. Da das Land zu den günstigsten astronomischen Standorten weltweit gehört, verwundert es nicht, dass hier neben Amateurastronomen und -astrofotografen auch Forschungsteams ihre Instrumente betreiben. Der Unterschied zur Beobachtung in Mitteleuropa ist dramatisch: Während man in Deutschland auf ein paar gute Nächte im Monat hoffen muss, liefert Chile konstante Bedingungen – ideal für fotografische Projekte.

Ein stürmischer Trend

Noch vor zehn Jahren waren Angebote für die Nutzung einer eigenen oder gemieteten Ausrüstung in wetterstabilen Regionen eher selten vorzufinden. Einerseits war die eingesetzte Hardware – Montierungen, Teleskope und das notwendige Zubehör – dafür technisch nicht durchgängig ausgelegt; andererseits spielten die einzelnen Softwarelösungen nicht zufriedenstellend zusammen. Die Verfügbarkeit des Internets als Kommunikationsplattform oder ein stabiles Stromnetz waren gerade in entlegenen Regionen nicht immer gegeben. Inzwischen hat sich die Lage deutlich verbessert.

Der Trend geht heute in Richtung integrierter Komplettlösungen und ideal aufeinander abgestimmter Komponenten. Anbieter astronomischer Produkte entwickelten zunehmend integrierte Lösungen, und kluge Hardwarekonzepte vereinfachten die Anwendung. So lassen sich heute außer der Astrokamera eines Herstellers weitere Zusatzgeräte nutzen: Bleibt man in der Produktfamilie, kann man das passende Filterrad über einen integrierten USB-Hub ansprechen, ebenso den passenden Fokussiermotor bis hin zur dazugehörigen Montierung. Dieser Ansatz reduziert Schnittstellen und damit die gesamte Komplexität.

Aus softwaretechnischer Sicht ließ sich diese Entwicklung schon deutlich früher mit der Entwicklung von ASCOM (Astronomy Common Object Model) beobachten, einer standardisierten Softwareplattform zum Ansteuern und Betreiben von Teleskopen, Astrokameras, Montierungen und anderen Komponenten (ascom-standards.org). Und seit 2017 revolutioniert die Software N.I.N.A. (Nighttime Imaging 'N' Astronomy) als sogenannter Sequenzer das Geschehen: N.I.N.A. ist eine kostenlose Anwendung für die Astrofotografie (www.nighttime-imaging.eu), die unter dem Betriebssystem Windows arbeitet. Hiermit lassen sich Aufnahmesequenzen planen und automatisiert ausführen (siehe »Astrofotografie per Mausklick«).

Einmal konfiguriert, fasst NINA alle verwendeten ASCOM-Komponenten in einer modernen, anwenderfreundlichen grafischen Benutzeroberfläche zusammen, steuert diese an und automatisiert damit alle Arbeitsschritte bei der Aufnahme von Astrofotos: Vom Starten der Geräte nach Sonnenuntergang und der Objektauswahl über die Kamerasteuerung bis hin zum Herunterfahren der angeschlossenen Systeme nach einer Beobachtungssession beim drohenden Sonnenaufgang behält N.I.N.A. den Überblick und die Kontrolle.

Diese hard- und softwareseitigen Faktoren führten dazu, dass sich die Astrofotografie in den zurückliegenden Jahren deutlich vereinfacht hat und damit letztlich die guten Voraussetzungen für einen Remote-Betrieb geschaffen wurden. Ein schnelles Internet und stabile Stromnetze sind mittlerweile in den entlegensten Regionen verfügbar, sodass die zentralen Voraussetzungen für einen Remote-Betrieb gegeben sind.

Attraktive Aussichten

Mitte April 2025 war es so weit: Die IT-Abteilung der Firma Baader Planetarium stellte mir die Zugangsdaten für das ferngesteuerte PlaneWave-Teleskop zur Verfügung. Tags zuvor erhielt ich eine rund einstündige Einweisung von Herrn Akar aus dem Team Baader. Das PlaneWave CDK 1000 ist die Weiterentwicklung einer Variante des klassischen Cassegrain-Teleskops, des sogenannten Dall-Kirkham-Teleskops, das der englische Konstrukteur Horace Dall (1901–1986) und der US-amerikanische Konstrukteur Alan R. Kirkham (1909–1968) in den 1920er- und 1930er-Jahren schufen. In seiner modernen Form des Corrected Dall-Kirkham (CDK) eignet sich dieses Instrument besonders für die Astrofotografie mit großen Kamerasensoren: Innerhalb der Bildebene liefert das PlaneWave CDK 1000 auf einer Fläche von 100 Quadratmillimetern eine beugungsbegrenzte Auflösung.

Die Firma PlaneWave Instruments setzt seit Jahren auf das CDK-Design mit Teleskopgrößen von rund 30 bis 60 Zentimetern Öffnung und hat damit den Amateursektor im Fokus. Größere Teleskope eignen sich eher für eine semiprofessionelle Nutzung. So wurde das CDK 1000 ursprünglich für die Erfassung und Überwachung von Erdsatelliten in niedrigen Umlaufbahnen (Low Earth Orbits, LEOs) sowie auf geostationären Umlaufbahnen (Geostationary Orbits, GEOs) konstruiert. Darüber hinaus lässt es sich in allen astronomischen Teilgebieten einsetzen, insbesondere in der Astrofotografie.

Das Teleskop basiert auf einer offenen Gitterrohrkonstruktion auf einer robusten Gabelmontierung, die mit Direktantrieben azimutal bewegt wird. Studiert man das Datenblatt einer solchen Anlage, dann dringt man auch als erfahrener Amateur und Astrofotograf in eine andere Welt ein: eine Schwenkgeschwindigkeit von bis zu 50 Grad pro Sekunde, eine Positionierungsgenauigkeit von 10 Bogensekunden und eine Nachführung, die über einen Zeitraum von 10 Minuten besser als 1 Bogensekunde ist – Daten, die eine professionelle Ausrichtung belegen.

Im Gegensatz zu Amateurteleskopen besitzt das Teleskop einen doppelten Nasmyth-Fokus: Das Licht kann wahlweise an zwei Stellen seitlich aus dem Teleskop herausgeführt werden, unabhängig von der momentanen Neigung. Dies ermöglicht die ortsfeste Montage von zwei Zusatzgeräten, zwischen denen bei Bedarf umgeschaltet werden kann. Ein Derotator sorgt dafür, dass die bei azimutal montierten Teleskopen auftretende Bildfelddrehung ausgeglichen wird, was bei langen Belichtungen unerlässlich ist.

Remote-Betrieb pur

Da Chile auf der Südhalbkugel der Erde liegt, müssen wechselnde Jahreszeiten berücksichtigt werden: Im europäischen Sommer ist dort Winter, mit den entsprechenden Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten. Die Zeitdifferenz beträgt während der Sommerzeit genau sechs Stunden: Geht in Chile die Sonne um 18:00 Uhr Ortszeit unter, ist es in Mitteleuropa Mitternacht. Bei der Objektplanung ist ein Planetariumsprogramm wie Stellarium zur Darstellung des Südhimmels bei der Planung hilfreich; die Software ist kostenfrei unter stellarium.org erhältlich.

Der eigentliche Remote-Zugriff beginnt mit dem Aufbau eines VPN-Tunnels zum Remote-PC durch Starten von OpenVPN Connect (openvpn.net/client). Nach dem Tunnelaufbau startet man entweder AnyDesk (anydesk.com/de) als Remote-Desktop-Software oder direkt die Remote-Desktop-Konsole von Windows. Ein Vorteil von AnyDesk liegt im einfachen, intuitiven Umgang, den die App ermöglicht; ihre Nutzung ist für den Privatgebrauch kostenfrei möglich. Nach dem Bildschirmaufbau werfe ich zunächst einen ersten Blick auf die Outdoor-Kamera, um sicherzustellen, dass das Dach der Sternwarte geöffnet ist (siehe »In Chile bei Nacht«). Das Öffnen und Schließen erfolgt vollautomatisch und wird durch die Betreiber des DSC sichergestellt.

Anschließend erfolgt der Start der Anlage durch die Aktivierung der Stromzufuhr der einzelnen Komponenten sowie der zentralen Steuersoftware PWI 4 von PlaneWave und von N.I.N.A.. In die Steuerungsplattform N.I.N.A. sind neben den Komponenten der Teleskopmontierung auch die Kamera, das Filterrad, die Autofokus-Einheit sowie die Steuerung zum Öffnen der Spiegelabdeckung eingebunden und lassen sich entweder direkt öffnen oder als Anweisungen in eine automatisiert ablaufende Sequenz einfügen.

Nach den einzelnen Belichtungen werden die Rohdaten im Format FITS (Flexible Image Transport System) direkt im Home-Verzeichnis des Remote-PCs gespeichert; diese können nach einer Aufnahmesequenz über die Datei-Upload- und -Download-Funktion per AnyDesk übertragen werden. Nach dem Ende der Belichtungszeit führt N.I.N.A die gesamte Anlage in ihren Ausgangszustand zurück, fährt alle Geräte herunter und bringt das Teleskop in seine Parkposition. Anschließend werden NINA und PWI 4 beendet, die Stromzufuhr zur Anlage und zu den Geräten wird deaktiviert, AnyDesk beendet und der VPN-Tunnel geschlossen.

Der Betrieb der Anlage erfolgt vollständig ferngesteuert über das Internet. Eine Wetterstation, die permanent die Wetterlage prüft, veranlasst bei Bedarf das kurzfristige Schließen des Dachs; dies ist jedoch nicht durch eigenen Zugriff möglich, sondern obliegt dem Personal des DSC.

Eigene Entdeckungen

Seit einiger Zeit befasse ich mich mit der Suche und Identifizierung kompakter Emissionsnebel in frei zugänglichen Himmelsdurchmusterungen. Mein besonderes Interesse gilt hierbei Planetarischen Nebeln. Eine dieser Entdeckungen ist der Planetarische Nebel Bresseler 6, der auch als Br 6 oder PGN 088.2-00.8 bezeichnet wird (siehe »Ins Netz gegangen«). Des Weiteren entdeckte ich zwei zuvor unbekannte Objekte am südlichen Sternenhimmel, die in der astronomischen Objektdatenbank SIMBAD (simbad.unistra.fr/simbad) nicht verzeichnet waren und interessante morphologische Merkmale aufweisen.

Hieraus entwickelte sich ein Citizen-Science-Projekt, dessen Kernelemente kompakte, optisch emittierende Emissionslinienobjekte sind (siehe www.pixlimit.com). Sie gelten als Wegweiser, sowohl für junge als auch für weiterentwickelte Sterne. Die Suche nach solchen kompakten Emissionsnebeln führte im Jahr 2023 zur Entdeckung von Bres 1, dem bipolaren Nebel eines jungen Sterns. Objekte dieser Art wurden erstmals im Jahr 1947 von den Astronomen George Herbig und Guillermo Haro untersucht; sie werden als Herbig-Haro-Objekte bezeichnet.

Infolge ihrer ungewöhnlichen Spektren wurden Herbig-Haro-Objekte zunächst als eigene Klasse beschrieben, doch ihre physische Natur wurde erst in den 1980er- und 1990er-Jahren aufgeklärt: Herbig-Haro-Objekte entstehen durch Jets junger Sterne, die mit typischen Geschwindigkeiten von mehreren 100 Kilometern pro Sekunde in das umgebende interstellare Medium vordringen. Hierbei entstehen Bugstoßwellen, die das umgebende Gas aufheizen und zum Leuchten anregen. Sie verraten sich als Emissionsnebel beiderseits des jungen Sterns, welche dann die beobachteten Linienspektren zeigen. Herbig-Haro-Objekte gelten daher als klare Anzeichen für die Entstehung von Sternen; die Frage nach dem Mechanismus, der die Jets auf die beobachteten hohen Geschwindigkeiten beschleunigt, ist bis heute ein aktives Forschungsfeld.

Während meiner Suche in frei zugänglichen Himmelsdurchmusterungen stieß ich auf eine Struktur, die morphologisch auf ein Herbig-Haro-Objekt hindeutete. In den frühen Nachtstunden des 22. Mai 2025 gelang mir mit dem Remote-Teleskop in Chile die Aufnahme dieses ersten Kandidaten an der Himmelsposition α = 08h 28m 24,4s, δ = −41° 10′ 01″. Für ein Herbig-Haro-Objekt charakteristisch, befindet es sich inmitten einer Dunkelwolke aus kaltem Gas und Staub und ist deshalb im optischen Spektralbereich eher unscheinbar, aber dennoch nachweisbar (siehe »Frühphase der Sternentwicklung«).

Bewegt man sich wie hier im wissenschaftlichen Bereich, geht es nicht darum, ein ästhetisch ansprechendes Bild des astronomischen Objekts zu erzeugen – ein sogenanntes Pretty Picture – , sondern, wie im vorliegenden Fall, um den Nachweis von Objekten und ihre Identifizierung. Entsprechende Aufnahmen erfordern eine Optik mit langer Brennweite, und diese Bedingung erfüllt das CDK 1000 dank seiner Brennweite von sechs Metern. Einen weiteren Kandidaten konnte ich aufgrund seiner Auf- und Untergangszeiten bislang nicht fotografisch dokumentieren. Er zeichnet sich als ein Objekt für den chilenischen Sommer aus, das in unseren Wintermonaten zu beobachten ist.

Die Zukunft ist hybrid

Ein Remote-Betrieb mit eigener oder gemieteter Technik ist heute, je nach Zielsetzung, fast uneingeschränkt möglich. Die Kombination aus Standortqualität, Infrastruktur und Service macht das südamerikanische Land besonders attraktiv – speziell für die Durchführung von Langzeitprojekten und für jene, die Objekte des Südhimmels beobachten möchten, ohne zu verreisen.

Die Bildergebnisse erfüllen erwartungsgemäß hohe Anforderungen: Sie sind frei von störenden Helligkeitsverläufen im Hintergrund, sogenannten Gadienten; zudem belegen sie, dass perfekt fokussiert und nachgeführt wurde. Dennoch bedarf es einigen Geschicks und Know-hows, mit entsprechenden Bildverarbeitungsprogrammen aus den gewonnenen Rohdaten vorzeigbare Ergebnisse zu erzielen. In dieser Hinsicht gibt es keinen Unterschied zur Astrofotografie in heimischen Gefilden: Die Erzeugung farbiger, detailreicher Himmelsaufnahmen erfordert ebenso wie wissenschaftliches Material eine Nachbearbeitung.

Für mein Projekt, die Suche nach kompakten galaktischen Nebeln, hat sich das Fenster in die südliche Hemisphäre weit geöffnet – eine gute Gelegenheit, die ich weiterhin nutzen werde. Bildergebnisse und Aktuelles zu diesem Projekt finden Sie auf meiner Webseite www.pixlimit.com. Vielleicht finden interessierte Leser und Forschende die Zeit und Muße, an diesem faszinierenden Projekt mitzuwirken; über eine Kontaktaufnahme würde ich mich freuen.