Meteorspektroskopie

[Martin Dubs]

Hallo Kollegen,

in der Fachgruppe Meteorastronomie werden regelmässig Meteore in der Schweiz überwacht. Ich habe angefangen, diese auch spektroskopisch zu erfassen, soweit sie hell genug sind (heller als -1 mag). Die Technik der Beobachtung mit einer Watec902H2 ultimate Videokamera ist hier beschrieben:
http://www.meteorastronomie.ch/images/20141101_MeteorSpectroscopy.pdf
Ein heller Fireball wurde am 31. Okt. beobachtet, hier das Spektrum zeitlich aufgelöst im Intervall von 0.2sec (Die Zeiten beziehen sich auf das Helligkeitsmaximum:

Gut sichtbar ist die Nullte Ordnung in der Mitte, rechts davon das intensive Spektrum 1. Ordnung (Blazegitter 300 L/mm von Thorlab), links die schwächeren 1. und 2. Ordungen. Das Spektrum ist im Helligkeitsmaximum stark überbelichtet, darüber liegt aber noch das gleiche Spektrum geringerer Intensität, verursacht durch die Spiegelung an Gitter und Gehäusefenster.
Da der Meteor auch noch in mehrere Bruchstücke zerfiel und leider fast genau in Dispersionrichtung flog, gestaltet sich die Auswertung relativ schwierig.
Weitere Angaben zu diesem Ereignis (Flugbahn, Aufnahme ohne Gitter) finden sich im Forum der Fachgruppe Meteorastronomie:
http://www.astronomie.ch/forum/viewtopic.php?f=29&t=7530&p=30364#p30364

Gruss, Martin

[Martin Dubs]

Hallo Martin,

im zitierten pdf gibts noch mehr zur Meteorspektroskopie. Gesehen habe ich bisher Mg und Na, die Eisenlinien sind leider nicht aufgelöst und verschwinden im Rest des Spektrums.

spectrum18_0121cal.PNG (Array KiB) 11509-mal betrachtet

Gruss, Martin

[Richard Walker]

Hallo Martin

Man könnte noch versuchen ein Blitzspektrum vom Meteorspektrum zu subtrahieren, da müssten theoretisch die Elemente des Boliden zurückbleiben. Mein DADOS Blitzprofil ist wahrscheinlich dazu nicht geeignet, weil es zu hoch aufgelöst ist und die Emissionen dadurch zu schlank erscheinen. Vielleicht könnte man dessen Auflösung aber auch künstlich so "verschlechtern" bis sie schliesslich passt. Bei einem Blitz wird das Plasma immerhin auch auf ca. 30'000 K erhitzt.

Beste Grüsse

Richard

[Martin Dubs]

Hallo Richi,

schön, dass sich jemand für dieses Thema interessiert. Im Moment ist im Forum ja nicht gerade Hochbetrieb. Deine Idee finde ich sehr interessant, allerdings sehe ich gewisse Probleme. Bei den Meteorspektren findet man oft zwei Komponenten, eine von heissem Plasma (ca. 10'000K) und eine mit tieferer Temperatur vom verdampfenden Meteormaterial.Die Anregung des heissen Plasmas ist aber doch ziemlich verschieden von einem Blitzspektrum (Meteorspektrum entsteht in 80 - 100 km Höhe, Blitz in dichter Atmosphäre). Das Hauptproblem ist aber ein anderes, die mangelhafte Auflösung. Unter den atmosphärischen Linien (N, O) verstecken sich viele nicht aufgelöste Linien, zum grossen Teil von Eisen, das aber bei dieser Auflösung fast als Kontinuum erscheint. Ich arbeite deshalb neu mit grösserer Brennweite, dafür beobachte ich leider weniger Meteore wegen des kleineren Gesichtsfelds.Eine bessere Lösung wäre die Verwendung eines Gitters mit mehr Linien/mm, leider sinkt dann die Gittereffizienz, ausserdem ist das mit Kosten verbunden. Meteore so hell wie der vom 31. Okt. sind leider selten, dass man sie auch noch erwischt, war ein glücklicher Zufall.
Inzwischen arbeite ich an einer verbesserten Auswertung, braucht aber noch etwas Zeit.

Gruss, Martin

[Richard Walker]

Hallo Martin

Alles klar. Das muss wohl an der extremen Breite der omnipräsenten N und O Linien scheitern. Bin gespannt auf Deine weiteren Ergebnisse!

Mit besten Grüssen

Richi

[Martin Dubs]

Hallo Kollegen,

die Ursiden sind da!
Hier mein neustes Resultat:

Feuerkugel -5.1m

mit Spektrum, allerdings fehlt 0.te Ordnung, was die Auswertung etwas erschweren wird:

M20141222_212209_MAI_2P.jpg

Spektrum mit Gitter 300L/mm

(Array KiB) 7-mal heruntergeladen

Auswertung folgt.

Gruss, Martin

[Martin Dubs]

Hallo,
hier das kalibrierte Spektrum, erhalten aus der Addition von 10 halben Videoframes (mit deinterlace). Die Kalibrierung erfolgte mit einer neuen Methode auf Grund der bekannteen Nichtlinearität der Kombination Gitter Objektiv. Mehr darüber später. Die Pfeile zeigen auf die charakteristische Na-D Linie bei 5890 A, sichtbar ab der minus zweiten Ordnung bis zur minus fünften Ordnung, falls meine Kalibrierung korrekt ist. Ich habe da noch gewisse Zweifel, da Linien fehlen, die ich eigentlich erwarte. Da die Ordnungen stark überlappen, der Meteor am falschen Ort erschien, resp. die Kamera in die falsche Richtung zeigte, ist die Auswertung der überlappenden Ordnungen nicht trivial. Interessanterweise fehlt die minus erste Ordnung der Na-D Linie. Die Nullte und 1. Ordnung sind weit ausserhalb des Sichtbereichs. Die hier dargestellten Ordnungen sieht man nur wegen der aussergewöhnlichen Helligkeit des Meteors (-5m).

Spektrum -2. bis -5. Ordnung? M20141222_212209

Gruss und frohe Weihnachten,

Martin

[Martin Dubs]

Hallo Kollegen,
siehe zu diesem Thema auch die Diskussion auf dem japanischen Meteorforum:
http://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?p=37741#37741
Frohe Festtage,

Martin

[Martin Dubs]

Hallo Kollegen,

zum Thema Meteorspektroskopie gibt es Neuigkeiten. Diese werden laufend hier präsentiert:
http://www.meteorastronomie.ch/ergebnisse.html#Meteor-Spektroskopie
Ganz speziell möchte ich darauf hinweisen, dass die Analysemethhode der Meteorspektren inzwischen publiziert ist und hier heruntergeladen werden kann:
http://www.meteorastronomie.ch/images/Meteor_Spectroscopy_WGN43-4_2015.pdf
Bei Bedarf können wir dies in Zimmerwald weiter diskutieren.

Gruss, Martin

[Martin Dubs]

Hallo Kollegen,

nach langer Pause wieder eimal ein Beitrag zur Meteorspektroskopie, diesmal vom OHP. Trotz bewölktem Himmel (eher die Ausnahme hier) konne ich einen meteor durch die Wolken spektroskopieren, hier das Spektrum:

M20170723_221240_OHP_1P.jpg

Peak Image

(Array KiB) 1-mal heruntergeladen

dazu das ausgewertete Spektrum:

S20170723_221240_OHP_1.png

ausgewertetes Spektrum

(Array KiB) 1-mal heruntergeladen

Die Details dazu findet hier:
https://meteorspectroscopy.wordpress.com/2017/07/24/ohp-2017/

Herzliche Grüsse aus der Provence, speziell an Hugo, Peter, Patricia, Martin und Thomas. Schade, dass ihr nicht hier sein konntet.

Martin

Here you find everything you wanted to know about Meteor Spectroscopy:
https://meteorspectroscopy.wordpress.com/