ISS Transit vor der Sonne

Die Idee

Die Internationale Raumstation ISS haben viele schon einmal als hellen Punkt von West nach Ost über den Nachthimmel ziehen sehen. In rund 400 km Höhe umkreist sie die Erde mit mehr als 28.000 km/h. Für uns am Boden ist ein Überflug nur wenige Minuten sichtbar, wenn Sonnenlicht an den Oberflächen der Station reflektiert wird.

Wer schon einmal versucht hat, die ISS mit einem Teleskop von Hand zu verfolgen, weiß, wie schwierig das ist. Mit ausreichend schneller Montierung und großer Brennweite sind beeindruckend detailreiche Aufnahmen möglich. Es geht aber auch anders: Mit guter Planung kann man die Raumstation vor der Sonne oder dem Mond erwischen.

Überflug der ISS in den frühen Morgenstunden.

Planung

Mit etwas Mathematik oder Webseiten wie https://transit-finder.com können wir im Umkreis um unseren Standort berechnen, wann für uns aus gesehen die Raumstation die Sonne oder auch den Mond passieren wird.

Berechnung des ISS-Sonnentransits mit Transit-Finder.com für den 9.6.2026. Der Screenshot zeigt Transitdauer, Pfadbreite, scheinbare Größe der ISS und die Lage der Zentrallinie.

Der Transit dauert üblicherweise ca. 1s. Dies variiert jedoch in Abhängigkeit vom Winkel unter dem wir auf die Station blicken, und natürlich davon, wie nah wir uns an der sogenannten Zentrallinie befinden. Je weiter unser eigener Standort von dieser Linie entfernt ist, desto weiter rückt die Bahn der ISS an den Rand des Himmelskörpers und schneidet ihn nur noch kurz.

Der Transit am 9.6.2026 war nur etwa 0,6 Sekunden lang. Die Winkelausdehnung, also die scheinbare Größe der ISS war mit ca. 57 Bogensekunden allerdings angenehm groß. Der Pfad, von dem aus der Transit zu beobachten war, führte durch dünn besiedelte Gebiete in der Eifel und lag nicht weit von meinem Wohnort entfernt, so dass mit Hilfe von Google Maps und Streetview schnell ein passender Beobachtungsplatz auf der Zentrallinie ausfindig gemacht werden konnte.

Ausrüstung

Um möglichst viele Bilder des Ereignisses zu erwischen, wählte ich statt meiner DSLM, die bei Verwendung des elektronischen Verschlosses ca. 20 Bilder pro Sekunde schießt, meine ZWO Planetenkamera. Diese erreicht bei 8-Bit Raw Video und voller Auflösung immerhin 47 Bilder pro Sekunde, also mehr als das Doppelte der Canon DSLM. Ein weiterer Pluspunkt für die Astrokamera ist die Tatsache, dass man das Video mit komfortablem Vor- und Nachlauf starten kann und nicht sekundengenau auf den Auslöser drücken muss, bevor der Pufferspeicher der Kamera vollläuft. Bei rund 47 Bildern pro Sekunde hat man am Ende ungefähr 28 Frames, in denen die ISS überhaupt sichtbar sein kann.

Weiterhin setzte ich auf meine erprobte mobile Ausrüstung, bestehend aus:

• Takahashi FC-76 mit 76D Reducer
• ZWO AM3 auf Carbonstativ
• ASI678MC
• Baader Sonnenfilter
• Powerbank XT-27000DC (100Wh reichen locker für ein paar Stunden)
• MacBook Pro mit ASICap

Der Campingtisch, Stuhl und Sonnenschutz bestehend aus einer lichtdichten Transportkiste aus dem Baumarkt vervollständigten die Ausrüstung. Besonders der Sonnenschutz ist absolut unerlässlich bei der Arbeit am Notebook unter hellem Sonnenschein.

Der Sensor der ASI678 ist mit 7,68 x 4,32 mm relativ klein. Um die komplette Sonnenscheibe mit ca. 30 Bogenminuten Durchmesser darauf abbilden zu können, muss am FC-76 der Reducer verwendet werden. Das Bildfeld beträgt so ca. 63’ x 36’. Der Pixelmaßstab liegt bei ca. 0,99”/px. Bei gutem Seeing liegt der Pixelmaßstab in einem sinnvollen Bereich für die 76 mm Öffnung.

Vor Ort

Für den Aufbau der Ausrüstung hatte ich mir einen Feldweg in der Nähe von Schloßthal, südlich vom Freilinger See ausgesucht. Der Himmel war, wie auch bei meinen ersten beiden erfolglosen Versuchen einen Transit zu fotografieren, leider sehr stark bewölkt. Dazu war es an diesem Tag auch noch besonders windig und kalt. Glücklicherweise hatte ich irgendwann mal meine Jacke im Auto liegen lassen. Der Sommer in der Eifel ist schon sehr speziell.

Der Beobachtungsposten in Schloßthal

In einer der sehr kurzen Wolkenlücken richtete ich das Teleskop auf die Sonne aus. Üblicherweise gehe ich dabei tagsüber wie folgt vor:

• Stativ waagerecht aufstellen
• Montierung mittels Kompass so gut wie möglich nach Norden ausrichten
• Polhöhe auf geographische Breite einstellen
• Sonne über den Controller/Sternenatlas suchen und anfahren
• Solar-Tracking aktivieren
• Die Sonne durch korrigieren der Polhöhen- und Azimutschrauben ins Gesichtsfeld der Kamera bringen

In diesem Fall waren die Wolkenlücken allerdings so kurz, dass ich die Montierung nur mit Hilfe der Handsteuerung auf die Sonne ausrichten konnte. Daher waren alle paar Minuten manuelle Korrekturen nötig. Ansonsten funktioniert die oben beschriebene Methode für mich immer sehr gut und erlaubt auch Beobachtungen über längere Zeiträume, ohne dass sich die Sonne aus dem Bildfeld heraus bewegt.

Zum Fokussieren müssen die Sonnenflecken herhalten. Da ich am FC-76 keinen Motorfokus verwende, war das allerdings schon eine etwas wackelige Angelegenheit.

Die Aufnahme

Zur Aufnahme der Videosequenz auf dem Mac verwendete ich die Software ASICap. FireCapture war leider nicht in der Lage unter Verwendung der vollen Auflösung der Kamera die 47 Frames pro Sekunde auf der SSD zu speichern. FireCapture ist deutlich komplexer als ASICap und vermutlich habe ich da nur eine falsche Einstellung vorgenommen. Jedenfalls hat sie mir ein paar Wochen zuvor den ersten Versuch einen Transit aufzuzeichnen vereitelt.

Meine Einstellungen in ASICap waren:

• 8-Bit Raw Video
• Maximale Auflösung / keine ROI
• Gain 0
• 250 - 300 µs Belichtungszeit

Diese Einstellungen sind natürlich nicht allgemeingültig und hängen von der Ausrüstung ab. Ich habe mich für die Belichtungszeit nach dem Histogramm gerichtet und eine möglichst breite Verteilung gewählt, ohne dabei die hellsten Bereiche zu beschneiden.

Um 14:46 Uhr wurde die 180-sekündige Videoaufnahme gestartet. Zu diesem Zeitpunkt verhinderten noch dicke Wolken den freien Blick auf die Sonne. Die Hoffnung den Transit an diesem Nachmittag zu fotografieren schwanden dahin. Gedanklich habe ich mich bereits mit dem nächsten Ausflug ins Grüne befasst. Ein weiterer Transit wäre ein paar Tage später, deutlich weiter südlich in der Nähe von Gerolstein zu beobachten gewesen. Doch soweit musste es gar nicht kommen. Exakt eine Sekunde vorm Vorbeiflug der Raumstation an der Sonne gab eine winzige Wolkenlücke den Blick auf das Ereignis frei. Die Station huschte zur vorherberechneten Zeit vorbei und die Wolkenlücke schloß sich nur einen Augenblick später. Was für ein Zufall!

Das dreiminütige Video belegte stattliche 66 GiB auf der Platte des Notebooks (3840 px x 2160 px x 8 Bit x 47,5 Frames / s = 375 MiB / s)

Verarbeitung

Die maßgeblichen 28 Frames des Videos wurden mit Hilfe des Tools ffmpeg aus dem Raw-Avi extrahiert und als Einzelbilder gespeichert.

Um beispielsweise im Video ab Sekunde 60 die nächsten 2 Sekunden als Einzelbilder im PNG-Format zu speichern, wird folgender Befehl verwendet:

mkdir frames
ffmpeg -ss 60 -t 2 -i transit.avi frames/frame_%05d.png

Die weitere Bearbeitung der Einzelbilder habe ich vollständig mit PixInsight durchgeführt:

• Debayering
• Richardson-Lucy Deconvolution
• Multiscale Linear Transform
• Einfärben mittels Solar Toolbox

Die einzelnen Prozessschritte lassen sich komfortabel in einem Process-Container zusammenfassen und mit Hilfe eines Image-Containers auf alle 28 Frames anwenden.

Um das folgende Komposit aus allen Einzelbildern zu erzeugen, habe ich den Prozess ImageIntegration mit der Minimum Methode zum Kombinieren verwendet. Die Rejection muss natürlich abgestellt werden, da sonst von der ISS nichts mehr zu sehen wäre. Idealerweise sollte man ein separat gestacktes Sonnenbild als Hintergrund verwenden, die ISS aus den Einzelbildern ausschneiden und einfügen. Auf diese Weise bekommt man ein schärferes Bild der Sonnenoberfläche. Aufgrund der Wettersituation hatte ich an diesem Tag aber keine Chance ein längeres Video der Sonne aufzunehmen.

Komposit des Transits erzeugt durch Integration der Einzelbilder

Zum Schluss wurde noch eine kurze Animation aus den Einzelbildern erstellt. Hierfür kam wieder das ffmpeg zum Einsatz:

ffmpeg -framerate 10 -i frames_processed/frame_%05d.png \
  -vf "scale=1200:-2" \
  -c:v libx264 -preset slow -crf 26 -pix_fmt yuv420p \
  iss_transit.mp4

Was kann man besser machen?

Für das verwendete Equipment ist das Ergebnis meiner Meinung nach wirklich ordentlich geworden. Viel mehr Auflösung wird man aus Einzelbildern von einem Teleskop mit nur 76 mm Öffnung nicht herausholen können. Statt das FC-76 mit Reducer zu verwenden, könnte man natürlich mittels des Takahashi Q-Moduls die Brennweite auf ca. 950 mm verlängern. Die ASI678 zeichnet hier dann allerdings nur noch einen kleinen Ausschnitt der Sonnenscheibe auf. Trotz des kleineren Pixelmaßstabs von ca. 0.4”/px ist es fraglich, ob die Qualität dadurch verbessert werden kann, denn immerhin müsste das Seeing ja ebenfalls mitspielen.

Das Einstellen des Fokusses am Teleskop ist zumindest mit dem relativ leichten Aufbau ein wackeliges Unterfangen. Ein Motorfokus würde hier das Leben etwas leichter machen.

Fazit

Die Planung und Durchführung des kleinen Projekts haben trotz der beiden fehlgeschlagenen Versuche viel Freude bereitet. Die Fotografie eines ISS Transits vor dem Mond wäre nur der nächste logische Schritt.