Dokumentation des Solar Imaging Systems (SIS)

Das Solar-Datenarchiv basiert auf Bilddaten, die mittels eines dedizierten Solar Imaging Systems (SIS) im Weißlichtbereich erstellt werden. Ziel dieser Dokumentation ist die detaillierte Darstellung der Hardware-Spezifikationen und des standardisierten Erfassungs- und Verarbeitungsprotokolls zur Gewährleistung der Datenintegrität und Reproduzierbarkeit der täglichen Beobachtungen der Photosphäre.

1. Systementwicklung und Methodische Grundlage

Die aktuelle Systemkonfiguration resultiert aus einer Weiterentwicklung von einer konsumententauglichen Plattform hin zu einem spezialisierten Instrument für die hochauflösende solare Datenerfassung.

Initiales Referenzsystem: Die anfängliche Datengrundlage (Archivbeginn) wurde mit einer DSLR-Kamera und einem 70-300mm Teleobjektiv auf einem Stativ erfasst. Diese Phase diente der Etablierung des grundlegenden Dokumentationsprozesses.
Aktuelles System (SIS): Die Umstellung auf eine festbrennweitige Optik und eine monochrome Spezialkamera bringen jetzt einen Qualitätsgewinn. Hinweis: Die Aufrüstung des Systems zwischen Mitte August und Anfang Oktober 2025 führte zu einer entsprechenden Lücke in der Datenabdeckung des Archivs.

2. Hardware- und Optische Spezifikationen

Das SIS ist auf maximale Kontrastleistung und das Sampling feiner solarer Strukturen (Granulation, Penumbra) ausgelegt.

A. Optische Konfiguration

Komponente	Modell / Spezifikation	Technische Funktion
Primäroptik	Astromodifizierte Beroflex 500mm f/8 Teleoptik (62.5mm Öffnung)	Feste Brennweite zur Erzielung des erforderlichen festen Abbildungsmaßstabs.
Objektiv-Sonnenfilter	Sonnenfilterfolie (Volle Öffnung)	Reduktion der solaren Intensität um >99,99%; gewährleistet den Schutz der Optik und des Sensors vor UV- und IR-Strahlung.
Kontrastfilter	Solar Continuum Filter (7.5nm Bandbreite)	Schmalbandfilter, isoliert den optimalen Wellenlängenbereich (540nm) zur Maximierung des visuellen Kontrastes der Photosphäre.
Schutzfilter	UV/IR-Sperrfilter	Sekundäre Filterung von Reststrahlung direkt vor der Sensorebene zur Vermeidung thermischer Belastung und chromatische Aberration.

B. Digitale Erfassungsplattform

Die Verwendung eines Monochrom-Sensors und des SER-Formats ist fundamental für das Lucky Imaging-Verfahren.

Komponente	Modell / Spezifikation	Schlüsselparameter
Kameramodul	ToupTek G3M178M	Sensor: Sony IMX178M (Monochrom)
Sensorauflösung	3096 x2080 Pixel (6.3 MP)	Pixelgröße: Geeignet für die korrekte Abtastung hochvergrößerter Details (Sampling).
Datenformat	SER Videosequenzen	Rohdaten-Format zur verlustfreien Erfassung von Frames mit hoher Bildrate.

C. Äquatoriale Nachführplattform

Montierung: Vixen SuperPolaris DX (SP-DX) Äquatoriale Montierung.
Steuerung: Motorisierung auf der Rektaszensions- (RA) und Deklinations- (Dec) Achse

3. Standardisiertes Datenerfassungs- und Verarbeitungsprotokoll

Die Konsistenz der Archivbilder wird durch die strikte Einhaltung des folgenden mehrstufigen digitalen Protokolls sichergestellt.

3.1 Datenerfassung

Ausrichtung: Die Primäroptik wird mithilfe der motorisierten SP-DX-Montierung auf die Sonne ausgerichtet und zentriert.
Software-Kontrolle: Die Steuerung der G3M178M-Kamera erfolgt über die dedizierte Software FireCapture.
Datenakquise: Es werden SER-Videosequenzen mit kurzer Belichtungszeit (in der Regel zwischen 1.000 und 3.000 Einzelbildern) aufgezeichnet.

3.2 Nachbearbeitung (Post-Processing)

Stacking: Die SER-Dateien werden in die Software AutoStakkert! (AS!3) importiert. Dort erfolgt die automatische Analyse, Ausrichtung und das Stapeln (Stacking) nur der qualitativ besten Frames (typischerweise 5% bis 10% der Gesamtanzahl). Dieser Prozess reduziert das Bildrauschen und erhöht die Schärfe.
Rotation und Adjustierung: Das Ergebnis wird zur finalen Bearbeitung in GIMP importiert.
Standardisierung: Das Bild wird normiert. Die Ausrichtung ist Norden oben. Falls notwendig, erfolgen nur minimale Kontrast- und Schärfeanpassungen.
Archivierung: Das finalisierte Bild wird mit den zugehörigen Metadaten in das Solar-Datenarchiv eingepflegt.