„Eine groʃse Anzahl von Gelegenheitsschriften hatte das gebildete Europa mit dem Zweck und der Wichtigkeit des 6. Junius bekannt gemacht.“ schreibt Johann Franz Encke 1822 auf S. 13 seines Booklets “Die Entfernung der Sonne von der Erde aus dem Venusdurchgange von 1761″.

Er stellt hier die Ergebnisse und Befunde verschiedener damaliger Expeditionen vor, die er später in der gleichen Schrift auswertet.

Unser modernes Analogon geht ein bißchen schneller, d.h. es braucht nicht zahlreiche buchstabengefüllte Seiten, sondern nur ein paar Bildserien: Astronomisch sind unsere Ergebnisse die folgenden:

Abb. von der Jugendexpedition in Russland

Auch für uns galt, was Encke schrieb “Eine Menge Liebhaber suchten in allen Ländern den Austritt so gut als möglich zu beobachten. Die Sternwarten unterstützten diese Bemühungen nach Kräften, und wo mehrere Astronomen angestellt waren, vertheilten sich diese in die nächste Umgebung, um nicht durch einzelne vorüber ziehende Wolken ihre Ziele vereitelt zu sehen.” [ebenda]

Abb. von der Jugendexpedition in Norwegen

… und diese Bildserie vom 3. Kontakt wurde von einem erfahrenen Hobby-Astronom zuhause in Berlin-Baumschulenweg von Wolfgang Rothe aufgenommen:

Auf S. 123 stellt Encke in einer Fußnote fest: „Eine Zusammenstellung der optischen Erscheinungen bei den Berührungen nach verschiedenen Beobachtern findet sich in R ö h l ‘ s   M e r k w ü r d i g k e i t e n    v o n   d e n   D u r c h g ä n g e n   d e r   V e n u s.   G r e i f s w a l d   1768 …”, aber er beschreibt vorher auch selbst einige Kuriotäten ausgiebig, z.B. den Lomonossov-Effekt, gesehen durch verschiedene historische Beobachter, wiedergegeben in den Worten Enckes:

“Als sich die Venus dem Austritt näherte, sah W a r g e n t i n, daʃs Venus eine Oeffnung im Sonnenrande machte, indem ein zarter Lichtfaden, der zuvor den äuʃsern dem Austritte sich nähernden Rand der Venus umgeben hatte, im Augenblick in der Mitte zerriʃs, und seine Enden sich merklich voneinander zogen. Dieses nun mangelnde Licht war … das eigene directe Licht der Sonne; sonst hätte es nicht so schnell und deutlich verschwinden können. Mit einem stärkeren Fernrohre sah K l i n g e n s t i e r n a  den Lichtfaden drei Secunden später bersten.

[...]

bis Venus ungefähr bis auf ein Viertheil ausgetreten war, und da kam es ihm vor, als sähe er einen matten Glanz, wie beim Eintritt, um den Rand der Venus, der schon aus der Sonne gezogen war. Er sah wie ein schmaler Ring auʃserhalb der Sonne aus, welcher völlig zu dem THeile der Venus in der Sonne paʃste und ihn gleichsam ergänzte. (…) er schien ihm von der Venusatmosphäre herzurühren.” (Encke 1822, S. 102)

Irgendwann war der Sonnenrad “so weit geöffnet, daʃs M a l l e t  sich einbildete, Venus gienge schon ein kleines Stück ausser dem Sonnenrande heraus. Man sah die Hörner der Sonne zwerchüber, und ein Glanz umgab die Venus, und zeigte ihre runde Gestalt ganz klar.”

Die mittlere Sonnenparallaxe bestimmt Encke dennoch “aus den sämtlichen Beobachtungen des Venusdurchganges von 1761″ sehr genau zu 8,” 490525 und die Grenzen wären 8.”429813 — 8.”551237. (S. 143, ebenda)

Nachtrag vom 9. Juli:

Wie war das mit der Venusatmoasphäre???

Oha! – Ich habe mir immer gewünscht, dass meine Posts die Wissenschaft voran bringen oder vielleicht sogar mal eine wissenschaftliche Diskussion lostreten bzw etwas zu einer solchen beitragen. Da war ich nur mal eine Woche offline und anschl bis über beide Ohren mit Abrechnungen und Sachberichten der Venustransit-Expeditionen beschäftigt und siehe: Offenbar ist das hier geschehen, denn Daniel Fischer hat in seinem SkyWeek-Blog dies nicht nur aufgegriffen, sondern erstens auch in der dt. Astronmiegeschichte-Mailingliste die Frage aufgeworfen und den Diskurs offenbar sogar schon internationalisiert, wie in seinem Blog zu lesen ist.

Wer die Venusatmosphäre entdeckt hat?

…tja, das habe ich mich auch schon oft gefragt. Jedenfalls haben viele der erfahrenen Beobachter von 1761 und 1769 diese Dinge beobachtet.

Im Buch von Andrea Wulf: “Die Jagd auf die Venus”, 2012 (Rezension erscheint in diesem Blog demnächst, nachdem der Gastbeitrag der Schülerin ein paar Klicks bekommen haben wird) wird der deutsche Astronom Silberschlag als Entdecker der Venusatmosphäre genannt.

Lomonossov beschreibt Frau Wulf als Astronomen, der seine Assis in die Petersburger Sternwarte schickte (auf deren Daten bezieht sich auch Encke) und der selbst zuhause privat beobachtet, weil er sich zuvor ausgiebig mit einem deutschen Gastbeobachter gestritten hatte. Frau Wulf als Historikerin wird das gut recherchiert haben, also ich würde ihr in diesem Detail Glauben schenken (wenngleich sie in dem populistischen Buch keine Quellen angibt).

Es wäre nicht das erste Mal in der Geschichte der Wissenschaft, dass der Effekt einfach nach einer besonders charismatischen Person heißt oder nach jemandem, den man halt irgendwie ehren wollte, ohne dass dieser jemand der erste oder einzige war. Warum sollte das irgendwen überraschen? Ich verstehe ehrlich gesagt nicht, wieso Leute immer denken, dass die Sterne/ Effekte/ Phänomene nach dem ERSTbeobachter benannt werden: m.W. trifft das nur für Kometen und auch erst in der Neuzeit/ Moderne zu… aber ich schweife ab. O:-)

Lomonossov gleich das Namensgeberrecht abzusprechen, wie im Scherz vorgeschlagen wurde, wäre vielleicht ein bißchen übertrieben – nur, weil andere gleichzeitig das gleiche gesehen haben… Falls es überhaupt um eine Priorität gehen kann (*gesehen* haben’s gewiss alle “üblichen Verdächtigen” ungefähr gleichzeitig: geht ja nicht anders), dann um die Priorität der wiss. Publikation – und darüber wird man wohl in Daniels Blog noch ein bißchen diskutieren können.

Encke gibt in seinen Schriften von 1822, 1824 und 1835 viele Hinweise auf Sammlungen von Originalbeobachtungen. Um die ging es mir hier, um die Beobachtungen mit moderner Amateur- und Schulausrüstung in Relationen zu setzen, so wie ich es nunmal meistens zu tun pflege und es typisch für mich ist. Die historischen Beobachtungen würde ich alle durchzugehen vorschlagen. Vielleicht schaffe ich ja davon ein bißchen was im Sommer – zur AG-Tagung im September in Hamburg werde ich ja darüber etwas erzählen.

es war ein riesiger Aufwand! Es gab herbe Rückschläge … aber: im letzten Augenblick war dann doch alles gut!

Berlin – Freitag, 1.6. 2012: Abflug der Expeditionsgruppe nach Tromsö. Die Leitung haben ein befreundeter Berliner Lehrer, Jörg Trebs und eine Studentin. Ihr Expeditionskoffer mit Geräten meines ehemaligen Chefs an der Archenhold-Sternwarte, Eckehard Rothenberg wird von dem Wissenschaftsreisen-Eckehard Schmidt bereits mit dem Auto nach Tromsö gefahren. Die Gruppe startete also nur mit eigenem Gepäck nach Skandinavien und hofft lediglich auf gutes Wetter.

Hamburg, Berlin – Samstag, 2.6. 2012: Abflug der Expeditionsgruppe nach Krasnojarsk und Novosibirsk. In den Koffern der 15 Jugend-Teilnehmenden, 9 meiner Studierenden und 2 Betreuern sind 4 Teleskope inkl. Montierung, mehrere Feldstecher, zahlreiche Foto- und Videokameras verstaut. Bei der Zwischenlandung in Moskau stellt sich heraus: Der Koffer mit den meisten Instrumenten ist weg. Ich selbst war noch in Deutschland, fuhr in der Nacht nach Hamburg, um am Sonntag von dort abzufliegen: Unterstützt durch meine Hamburger Gast- und Doktormutter suche ich nach Telefonnummern, aber mitten in der Nacht erreichen wir niemanden an den Flughäfen und bei den Airlines.

Hamburg, Moskau, Krasnojarsk – Sonntag, 3.6.2012: Am nächsten Morgen telefoniere ich mit AirBerlin in Tegel: der Koffer wurde ins richtige Flugzeug gelegt, sei in Moskau und müsste nun auch bereits auf dem Weg nach Krasnojarsk sein. Dort fliegt die Gruppe los und ich reise mit einer Nachhut nach Moskau, wo wir den Tag damit verbringen, vom Flughafen Vnukovo nach Domodedovo durch die Stadt zu fahren. Mit voll gepackten Expeditionsausrüstungen in den Koffern von jeweils ca. 25 kg, einem separat zu tragenden klappernden Stativ und sehr schwerem Handgepäck ist das nicht trivial. Zwischendurch zahlreiche SMS von meinem Bruder, dessen Frau 17 Stunden lang zuhause in Berlin in den Wehen liegt und die Meldung der Gruppe in Krasnojarsk: Der Koffer mit den Instrumenten ist nicht mit ihnen angekommen, sei aber in Moskau und wird vllt mit unserem Flug oder einen Flug später mitkommen nach Krasnojarsk.

Krasnojarsk – Montag, 04.06.2012: Der Instrumente-Koffer ist noch immer nicht da und kam auch mit dem Flug am Folgetag nicht mit. Gruppenausflug ins Naturschutzgebiet Stolby – ein Tag Funkstille, keine Möglichkeit für uns zum Telefonieren. am Abend Info vom Flughafen Moskau: der Koffer war dort, aber ist versehentlich nach Taschkent verschickt worden.

Dienstag, 4.6.2012: Zufällig gibt’s heute einen Flug von Taschkent nach Krasnojarsk. Besuch der Organisatoren bei der Airline. Die Jugendgruppe macht das geplante Tagesprogramm unter Leitung von mehreren Betreuern an anderen Orten der Stadt.

Sorge um einen Teilnehmer: Für die Jugendgruppe gibt’s ein Problem: einer der Gastväter hatte am Morgen auf dem Weg zum Gruppentreffpunkt einen Autounfall. Ein Teilnehmer wird im Krankenhaus untersucht, hat aber keine sichtbaren Verletzungen. Bange Hoffnung, dass auch nichts Schlimmes im Inneren passiert ist! Gesundheit und Wohl meiner Mitmenschen, besonders der Schutzbefohlenen, haben für mich oberste Priorität: Muss ich meine Mission abbrechen und mit dem Teilnehmer heimfliegen? Er hat keine offenen Wunden oder sichtbare Verletzungen, aber wahrscheinlich eine Gehirnerschütterung, möglicherweise Prellungen.

Schauplatz Orga: Heftiges Telefonat einer sehr energischen (wenngleich eine Stunde zu spät kommenden) Mitarbeiterin mit dem Flughafen von Taschkent. Der Koffer wurde dort noch nicht gefunden. Es ist schon fast 12 Uhr mittags. Der betroffene Teilnehmer wurde aus dem Krankenhaus entlassen, das Durch-Checken hat keine Verletzungen ergeben – er will und soll nur heute ruhen und sich schonen.

Ob der Koffer in Taschkent rechtzeitig gefunden und diesmal richtig verladen wird? Beschluss der Organisatoren: zu unsicher, denn wir wollen schließlich unbedingt Kontaktzeiten messen. Wir müssen einen Ersatz schaffen, um das historische Experiment zur Bestimmung der Astronomischen Einheit zu wiederholen.

Der betroffene Teilnehmer ist zuhause, schläft und wird von seinen Gasteltern betreut; der Gastvater ist glücklicherweise Arzt. Teilnehmer ist in guten Händen – es reicht, wenn ich mich am Nachmittag persönlich um ihn kümmere (denn sein zuhause ist am anderen Ende der Stadt und durch den kilometerbreiten Jenisseij-Fluss von uns getrennt). Wir fahren zur TAL-Filiale und kaufen zwei weitere Teleskope und ein paar Okulare, denn unsere sind im fehlenden Koffer.

Standort – Wo beobachten wir?

Abb.: Dach der Aerokosm. Uni beim vorbereitenden Fachkräfteaustausch im März 2011

Abgesprochen war im Vorfeld von unserer Kontaktperson vor Ort, dass wir auf dem Dach der Aerokosmischen Staatlichen Universität beobachten dürfen. Die Astronomen dort haben ein gläsernes Büro im Dachgeschoss mit Blick auf die Spitze der KOSMOS-Rakete, die vorm Eingangsportal steht. Wir schleppen also unsere neu erworbenen Teleskope aufs Dach der Uni, wo bereits einige Teleskope von den Astronomen vorbereitet sind und wir unsere dazu stellen können.

Bild vom Fachkräfteaustausch im März 2011 an der SibSAU (Sibirischen Staatlichen Aerokosmischen Universität)

Doch dann stellt sich heraus: Wir dürfen erst ab 9 Uhr dort beobachten. Der Transit beginnt bei uns um kurz nach 6 Uhr morgens. Wenn die Uni erst um 9 geöffnet wird, verpassen wir den 1. und 2. Kontakt – so, wie auch in Deutschland. Sergeij, der Astronom, telefoniert noch ein wenig herum – aber keine Chance: Wir dürfen nicht schon um 5 Uhr aufs Dach der Uni.

Deswegen sind wir doch extra nach Sibirien gereist! Deswegen haben wir diese beschwerliche Reise auf uns genommen, all die Mühen mit dem schweren Gepäck, den langen Diskussionen an den Flughäfen, Übergepäck gezahlt fürs sperrige Stativ: weil wir den 1. und 2. Kontakt sehen wollten und Kontaktzeiten messen wollten, auf dass wir diese zur Bestimmung der astronomischen Einheit mit historischer Methode auswerten wollten. Und jetzt soll uns diese Beobachtung verwehrt werden, weil ein Uni-Hausmeister nicht so früh aufstehen will, um uns aufzuschließen???

Suche nach alternativem Standort: Wieder will unser Gastbruder helfen. Er wohnt in einem Hochhaus am Hang mit Blick über die Stadt und fragt den Hausmeister, ob wir von diesem Dach beobachten dürfen. nach langem Hin und Her: Fehlanzeige. :-(

Wir (Orga-Team) trennen uns: Ich muss mich um unseren kranken Teilnehmer kümmern und ein Teleskop-Teil heranorganisieren, während mein Partner mit seinem Gastbruder ein paar alternative Standorte abklappert. Der Teilnehmer ist wach, als ich ankomme. Er kann alle Körperteile bewegen, Augenreaktion ist normal, Kopf drehbar. Er klagt nur über Rückenschmerzen wie “starker Muskelkater”. Medizinisch geschult betrachte ich den Rücken: reparabel, aber auch nicht auf die leichte Schulter zu nehmen – jedenfalls hat er immerhin wirklich großes Glück im Unglück gehabt. Er ist so weit erstmal fit und fühlt sich jetzt nach eigener Aussage durch viel Schlaf auch schon wieder viel besser! Dennoch müssen wir natürlich die Eltern verständigen – wenigstens kann ich diese jetzt ruhigen Gewissens trösten und beruhigen. Und wir können bleiben und Venustransit angucken.

Meine Kollegen auf Standortsuche besichtigen einen Standort außerhalb: sehr gute Horizontsicht, aber kein Stromanschluss. Letztlich dann doch: Dach vom “Haus der Pioniere und Schüler”, wo uns der Leiter der Astronomie-Abteilung, auch ein Sergei, alle Türen öffnet und uns mit Handkuss aufnimmt. Stromanschluss vorhanden, er selbst hat ein internationales Projekt in seiner Stenrwartenkuppel, d.h. qualifizierter Austausch mit Kollegen möglich, großes Dach mit Platz für viele Teleskope.

Einzige Sorge: steht die Sonne hoch genug, um über die umgebenden Häuser zu kommen? Er misst nach: Ja, sie schafft’s. Ok, also Standort dann klar. Es ist bereits 20 Uhr abends.

nachmittag: Wir haben noch einen Tubus und eine Montierung in meinem Koffer, ein separat transportiertes Stativ und ein abgeschraubtes Linsenobjektiv und diverse Einzelteile aus den Koffern unserer jugendlichen Austauschteilnehmer. Wir basteln nach der McGyver-Methode aus den Einzelteilen ein funktionierendes System. Unser Gastbruder Simion hat eine typische relativ leere Junggesellenwohnung. Er hat fast nichts, aber das, was wir brauchen, finden wir: ein paar Schießgummis, Gewebeband und als Gegengewicht für die Montierung die Gewichte seiner Trainingshanteln – passen, als wären sie für allein diesen Zweck geschaffen und da ich sie locker stemmen konnte, durfte ich sie nehmen.

Vorabend des Transits: Der Koffer wurde inzwischen in Taschkent gefunden und wird ins Flugzeug nach Krasnojarsk gesetzt. Es soll hier um ca. 1 Uhr nachts landen. Arndt und Simion fahren dann zum Flughafen: gegen 2:30 haben sie nach Ausfüllen aller Dokumente den Koffer endlich wieder bei sich! Hurra!

0:00 Uhr – ich muss die Transsib-Tickets für morgen kaufen, aber als ich den Bahnhof verlasse, zog eine dichte Bewölkung auf. Werden wir nun zwar unsere Instrumente haben, aber dem Wetter zum Oper fallen?

Abb.: Blick nach Nordosten: Sonne um 5:40 noch hinter Wolken

Mittwoch, 6.6.2012 – Der erste Kontakt wird bei uns um kurz nach 6 Uhr morgens erwartet. Meine fünfte Nacht mit nur 1-2 Stunden Schlaf (immerhin, denn Arndt und Simion hatten gar keine Zeit zum Schlafen oder wenigstens Duschen: sie sind definitiv die Helden dieser Geschichte!). 4 Uhr aufstehen. 5 Uhr am Beobachtungsplatz, der Himmel zieht wieder auf, nur nach Osten noch ein paar Stratocumulus-Wolken. Nach OSTEN?!?! Aber da geht doch gerade die Sonne auf. Der gestern vom Unfall betroffene Teilnehmer ist wieder auf den Beinen: Gott sei Dank! Er bewegt sich ein wenig schwerfällig, aber immerhin kann er sich gut bewegen und kann sogar bei uns dabei sein! Herr im Himmel sei Dank!

Der Koffer ist tatsächlich angekommen!!! Wir haben nun 6 Teleskope zur Verfügung; jeder Schüler hat eine SoFi-Brille, für mehrere Feldstecher werden noch rasch Sonnenfilter gebastelt.

Wir klettern auf Dächer von Schutzhütten und in die Kuppel. Von wo aus sehen wir den ersten Kontakt, falls er nicht in den Wolken hängt?

Erster Kontakt:

Eine Studentin zählt laut die Sekunden. Schüler-Teilnehmer an Teleskopen: einer guckt durch und beobachtet konzetriert und ein anderer sitzt jeweils daneben, bereit, die gehörte Uhrzeit zu notieren, sobald der Partner am Teleskop “jetzt” oder “Kontakt” ruft.

Die Wolken verhindern eine eindeutige Zuordnung. Erst Sekunden nach dem Kontakt erscheint die Venus klar, aber bereits deutlich über den Sonnenrand hinaus. Der erste Kontakt ist sowieso der schwerste: Nun einige Minuten warten, beim zweiten Kontakt kriegen wir’s besser hin – und die Wolke weicht auch.

Zweiter Kontakt:

Die Studentin zählt weiterhin die Sekunden. Alle Schülerbeobachter messen eine Kontaktzeit! Doch noch geschafft. Juchuh!!!

Jetzt ist die Sonne definitiv raus aus den Stratus-Wolken; es gibt nur noch Cirrus-Wolken, wegen der man dauernd die Belichtungszeit anpassen muss. ABER Der gesamte Verlauf des Transits konnte gut beobachtet werden; es wurde alle 20 Sekunden ein Bild aufgenommen und “jedes einzelne Bild ist ein Erfolg” sagt unser Fotograf Arndt Latußeck.

Vormittag:

friedliches Beobachten auf dem Dach des “Hauses der Pioniere und Schüler” mit unseren mobilen Teleskopen und auch in der Kuppel. Es gibt eine Konferenzschaltung der Russen mit einem kanadischen Team, die gleichzeitig mit unseren russischen Beobachtern in der Kuppel alle 4 min ein Bild aufnimmt.

Wir haben gleichzeitig eine Gruppe in Tromsö, die ebenfalls erfolgreich beobachtet. Auch dort ist der gesamte Transit sichtbar. Nur unser Beobachter in Boston, USA, meldet schlechtes Wetter.

3. und 4. Kontakt.

Bei uns war es bereits “high noon”, also kurz vor 13 Uhr Krasnojarsker Sommerzeit, als die Venus die Sonnenscheibe für die nächsten ca. 105 Jahre zu verlassen beginnt. Der dritte Kontakt wurde mit dem gleichen Verfahren wie oben wiederum erfolgreich gemessen und auch der vierte Kontakt ist eindrucksvoll genau bestimmt: fünfmal im sichtbaren Licht und einmal in H-alpha. Die visuellen Beobachter bestimmen beides mit einer Messunsicherheit von ca. 5 Sekunden und werden deutlich durch das Tropfenphänomen limitiert. Die Video-Aufnahme lässt sogar eine Bestimmung auf nur 1 Sekunde genau zu!

Ich bin stolz, dass meine visuell gemessene Kontaktzeit exakt (auf die Sekunde genau) die gleiche ist wie die, die wir nach dem Mittagessen mit dem Video bestimmen. :-)

Zwischen den beiden Kontakten beobachten wir fieberhaft, ob wir den Lomonossov-Ring sehen. JA! Zwar nicht vorzeigbar gut für Laienbeobachter, denn die Cirren sind mal mehr und mal weniger transparent und das Seeing auf dem aufgeheizten Dach ist grauenhaft. Die Ansätze des Ringes waren sehr deutlich, aber der Zenit des Bogens blitzte manchmal durch und verschwand gleich wieder (so habe zumindest ich es gesehen). Es war also nicht mustergültig und schwer fotografierbar. Aber: ja!!! Wir haben’s gesehen!

Und an alle Schüler- und Studierenden:

Ihr ward super!!!

Ein Schüler-Video (Ausschnitt):

Eine Frage bleibt: Warum schafft es eine so große Nation, die technisch hinreichend fortgeschritten ist, um Raketen und Raumstationen ins All zu schießen, es nicht, in Fernbahnhöfen Fahrstühle zu bauen, mit denen man sich nötigenfalls bewegen kann, wenn man schweres Gepäck dabei hat.

Rätsel über Rätsel!