Over
hemelkwaliteit
Pieter Welters
De hemelkwaliteit - de donkerte van de nachthemel - is van doorslaggevend belang bij deepsky-waarneming en astrofotografie. Voor de keuze van een waarneemplek is het dus belangrijk als men van een bepaalde plek de hemelkwaliteit kent.
De hemelkwaliteit is afhankelijk van een aantal factoren:
- Natuurlijke lichtbronnen (zon, maan, skyglow, zodiakaal licht);
- Atmosfeer (nevel, mist, wolken, sluierbewolking op allerlei hoogten, stof);
- Hoogte boven zeeniveau (hoe hoger, hoe transparanter de atmosfeer);
- Lichtvervuiling: direct en indirect licht van kunstmatige bronnen, zoals straatverlichting, schijnwerpers, sportvelden, industrieterreinen, kassengebieden en lichtkoepels van steden en dorpen.
Punten 1 en 2 zijn door de waarnemer te optimaliseren door het donkerste en helderste moment te kiezen. Dus tijdens astronomische duisternis, als er geen maan is en de zon minstens 18° onder de horizon staat, en tijdens helder weer, bijv. na een koufrontpassage.
Punten 3 en 4 staan vast voor een bepaalde plek. In ons lage land zonder bergen
is de hoogte van de waarneemplek in de praktijk van geen belang. Blijft over
punt 4, de lichtvervuiling. Deze is niet te beïnvloeden en staat vast voor
een bepaalde locatie. Hooguit wordt de lichthinder in de loop der jaren erger.
Lichthinder is in Nederland dus de enige bepalende factor voor de hemelkwaliteit
(of liever: het gebrek daaraan) van een waarneemplek.
Maar hoe meet je nu de hemelkwaliteit van een waarneemplek?
Grensmagnitude
 |
| IMO drempelgebieden in de Grote beer |
De hemelkwaliteit werd altijd bepaald via de grensmagnitude, de zwakste ster - nabij het zenit uiteraard - die onder gegeven omstandigheden nog met het blote oog kan worden gezien. Helaas is de bepaling van de grensmagnitude niet erg betrouwbaar, omdat deze niet objectief meetbaar is.
Bepaling van de grensmagnitude vindt immers altijd plaats met het menselijk oog - er zijn geen technische hulpmiddelen beschikbaar. Verschillen in meetresultaten treden op door onderscheid in leeftijd en ervaring, of eenvoudig doordat de ene persoon een beter nachtzicht heeft, fitter is of meer wortelen heeft gegeten dan de ander. Ervaring kan ook negatief uitwerken. Bijvoorbeeld een ervaren waarnemer die dat ene sterretje van magnitude 6.0 dat daar moet staan, méént te zien…
Gevolg is dat individuele waarnemingen onder gelijke omstandigheden meer dan een volle magnitude uiteen kunnen lopen. Kortom: vaststelling van de grensmagnitude zegt eigenlijk meer over de kwaliteit van de waarnemer dan over de hemelkwaliteit…
Men heeft wel geprobeerd de betrouwbaarheid van de grensmagnitudebepaling te vergroten. De IMO (International Meteor Org.) maakt gebruik van z.g. drempelgebieden. Dat zijn gebiedjes in bekende sterrenbeelden, telkens afgebakend door drie heldere sterren. De bedoeling is dat men in één of meer drempelgebieden nabij het zenit de sterren telt die zichtbaar zijn, met inbegrip van de drie hoeksterren. Met het aantal getelde sterren in een drempelgebied kan vervolgens uit een tabel de grensmagnitude worden afgelezen. (zie ook http://www.imo.net/visual/major/observation/lm)
Maar ook de methode met drempelgebieden blijft subjectief, want afhankelijk van menselijke perceptie, en is bovendien wel erg ingewikkeld, met drempelgebieden die men moet kennen en tabellen die men moet raadplegen, en dat alles in de duisternis…
De SQM
Een betere maatstaf voor hemelkwaliteit dan de grensmagnitude is de achtergrondhelderheid
van de hemel, uitgedrukt in magnituden per vierkante boogminuut of boogseconde.
Deze is objectief vast te stellen, door een lichtmeet-instrument dat kan worden
geijkt.
De Sky Quality Meter (SQM) van Unihedron is een instrument dat sinds kort voor amateurs op de markt is om op simpele, betrouwbare en objectieve wijze de hemelkwaliteit te meten, in magnituden per vierkante boogseconde (m/"²). Ook de RedLightGroup beschikt sinds kort over een dergelijk apparaat.
De
SQM is een klein doosje met bovenop een lens (er zijn ook oudere modellen zonder
lens) en voorop een knop en een led-display. De meting vindt plaats door het
instrument omhoog te richten, ongeveer op het zenit, en de knop in te drukken.
De SQM met lens heeft een detectiekegel van 20°. Voorwaarde is een vrije
plek, dus geen bomen, gebouwen e.d. binnen ca. 30° van het zenit. Vermijd
storende directe lichtbronnen, want ook buiten de kegel kunnen deze de metingen
verstoren. Het display toont na een aantal seconden een waarde in magnituden
per vierkante boogseconde.
Ook individuele metingen van een SQM kunnen onder gelijke omstandigheden uiteenlopen, maar die vallen binnen een vaste smalle bandbreedte van 0,1 magnitude. Het volstaat voor een nauwkeurige meting om drie metingen te doen en het gemiddelde te nemen.
Typische meetwaarden:
| <13 | burgerlijke schemering |
| 13-19.5 | nautische schemering |
| >19.5 | astronomische schemering |
| 19.5-20.3 | stedelijke hemel |
| 20.4-20.9 | slechte landelijke hemel |
| 21.0-21.3 | goede landelijke hemel |
| 21.4-21.7 | Alpenhemel |
| >21.8 | Namibië- of La Palmahemel |
Verdere eigenschappen:
- registreert enkel zichtbaar licht, infrarood-blockfilter voor de sensor
- temperatuurgecompenseerd
- Elk apparaat is geijkt. Nauwkeurigheid ± 0,1 magnitude
- De helderheid van het display past zich automatisch aan naar de hoeveelheid licht. Bij donkere hemel is ook het display zwak.
Wie verknocht blijft aan grensmagnituden, kan altijd bovenstaand grafiekje gebruiken om uit de SQM-meting een indruk te krijgen van bijbehorende grensmagnitude.
Bekende waarneemplaatsen met hemelkwaliteit
Op onderstaande kaart zijn bekende waarneemstekken in heel Nederland aangegeven, met gemeten hemelkwaliteit in m/"², met dank aan SQM.waarnemen.com. Waarneemplekken in Oost-Nederland worden in nazomer/najaar 2010 toegevoegd.
De markers op de kaart geven de maximale waarde weer en er zijn geen links naar de waarneemstekken. Voor meer informatie zie de kaart van SQM.waarnemen.com.