Im Allgemeinen gibt es mehrere Arten von Himmelskoordinatensystemen. Die wichtigsten sind Horizontal und Äquatorial. Die

Equatorial Coordinate System is used to specify locations of objects in the sky when observed from Earth. The related article on Wikipedia is a long and is more a mathematical reading. I found the article about Declination (abbreviated “DEC”) a bit more practical for astrophotography. DEC is comparable to latitude in a simplified form. The second part of a coordinate is Right ascension (abbreviated RA) is comparable to longitude. Sky-and-Telescope has a good introduction article about all this.

“DEC” und “RA” begleiten Sie die ganze Zeit, wenn Sie die Ausrüstung benutzen oder Informationen über Objekte lesen. Jedes Objekt am Nachthimmel hat Koordinaten, die in DEC und RA ausgedrückt sind. DEC wird in Grad ausgedrückt, während RA in Stunden, Minuten und Sekunden der Zeit (0 bis 24 Stunden) angegeben wird. Diese Koordinaten sind unabhängig von Ihrer Ortszeit und Ihrem Standort. Die Zeit und der Standort werden jedoch benötigt, um die Richtung zu berechnen, in die die Kamera gerichtet werden muss, um ein bestimmtes Objekt in das Sichtfeld zu bekommen.

An equatorial mount has two rotation axis. They are named after the axis of the coordinates they are following. RA (Right Ascension) is perpendicular to the Equator plane and so coaxial to the axis of the rotation of the Earth. The DEC axis is perpendicular to the RA axis.

Today, you most probably do not need to twiddle with DEC and RA numbers in coordinates. Most of the time, these coordinates can be copied from a star navigation or planning software directly into the Go-To software of your mount or another control system.

Quite some mount control systems use have integrated catalogs. With this, there is no need to copy-n-paste coordinates. You can search for objects by name. Quite some manufacturers advertise their mounts by the number of object in the integrated catalogs. Do not treat these marketing numbers as a main choice criteria for a mount. They are only a nice-to-have. The ability to “Go-To” to a tiny stars by its name is still handy, if that star happened to be in the center of the area you want to photograph.

Catalogs

All, or better “most”, objects in the sky are listed in one of the Astronomical Catalog. Creation of these catalogs goes far back in the history. In absence of today’s modern equipment, this was a complex, and almost a heroic work. Due to historical fragmentation and different purposes of observations, there is a very large number of different catalogs with a lot of overlaps. The good news is that only 3-4 of them are used astrophotography most. An even better news is that all of them are meanwhile integrated in some software where you will need fetch data from a catalog.

In the first steps, you should only memorize haw catalogs are referred. For example, “M” in the beginning “M42” stands for Messier Catalog. M42 is the famous Orion Nebula. Since Mr. Messier was creating his catalog as a list of objects disturbing his observations of comets, many other astronomers spotted this prominent object in the sky in dedicated observations and named it in their own way: NGC 1976. NGC stands for “New General Catalogue”. Later on, NGC has been upgraded and became the IC catalog, which is even split in two parts. Since may folks did not find time and money to re-write names just because of a catalog upgrade, in many cases NGC names remained along with the the new IC names. In addition, the famous Orion Nebular is also known as LBN 974, and Sharpless 281. On the first run, all this sound confusing and it actually is. In praxis, it is much better. The confusion is hidden and is controlled by the modern software. Coordinates for the same object are the same, well, in most cases…

And just to make the confusion complete, it is worth mentioning that quite some attractive areas in the sky or nice groups and clusters of objects, like the magnificent Orion Molecular Cloud Complex are not listed in any catalogs. You need to find coordinates of the center of the FOV either on the Internet or compose this on your own a help of a star navigation software, e.g. Stellarium.

Emil Ivanov provides a nice list of major catalogs including a short description of a catalog and images from a very large number of objects sorted by catalog.

Major Object Properties

Ein Objekt am Himmel hat eine sehr große Anzahl astronomischer numerischer Eigenschaften. Die drei folgenden sind für die Astrofotografie am wichtigsten:

• Rise and set times as well the maximum altitude are the most important to know. They depended on date, time and location and thus must be calculated each time you need them. They are most important, since they de-faco pre-define the quality and the duration of visibility of an object. Certainly, rise and set times should fall into the dark time at your location on a given date. Low altitudes have many negative atmospheric effects and aggregate more light pollution. I set my lowest limit at 20 degrees. Telescopius does a great job in visualizing these values for a selected object at a given time of the date and date of the year. For some reasons such overview is hard to find elsewhere. It is very convenient for planning. Despite of the maximum altitude, you can also see if an object rises on your location at all.
• Angular size or diameter, basically the apparent dimensions. This is the second most important parameter if you have a limited selection of gear. The values are expressed in arc-minutes and arc-seconds. The size of the largest and a famous object on the sky – the  Andromeda Galaxy has to be expressed even in degrees: 3.167 x 1. Andromeda is around six times larger than the Moon. Angular size is important as it basically defines if and how it makes sense to photograph an object with your equipment. Despite of the Andromeda Galaxy there are around 20-30 other famous Deep Sky targets which you can photograph in a focal length of 200-400mm on an APS-C camera. Spend some time and add parameters about your equipment in a star navigation software to visualize the resulting FOV on a map of the sky. This will help to make decisions when and how to photograph.
• Apparent magnitude which is basically the visual brightness. The brightness is measured on a scale from -1 to 10, where 0 is the brightness of Vega. Apparent magnitude is not very important, rather just informative. You should use this value just for a rough judgment of what you are going to target and process later. For example, Whirlpool Galaxy is a small (11’x 7′) and faint object with magnitude of 8.4. It is a lower limit from my perspective what makes sense to target with an APS-C camera and a 400mm lens. The Andromeda Galaxy has magnitude of 3.44 and the Orion Nebulais listed to have 4, whereas the core of the Orion Nebula is so bright that you need to make an HDR composition to retain its details.

Finding Objects Easy Way

Unless you are interested in star constellations and in traditional navigation methods across the starry sky, finding an object and moving it into the FOV of your camera is just a necessary burden in astrophotography, especially in the beginning. Fortunately, today, it is completely automated while using any modern equatorial mount. If you use a star tracker, it is fare more challenging. You can either use a laser pointer, which is not allowed in many places, or slowly approach the final destination by trail-n-error.

The Sun Actually Sets at Three Different Times

Yes! A civil, nautical and an astronomical. The fun starts at the end of the astronomical twilight – “Astronomical dusk” which is the start of so called “dark time”. Most regular weather and information services do not specify which phase of the sunset and sunrise they refer to, but it looks like they use the beginning of civil twilight. Quite sometime time passes until from the first phase of the sunset and until the dark time. Each of the three twilight phases runs for 30-45 minutes (depending on the location, certainly). For the regular use, Telescopius provides a timeline with sunset, sunset and the dark time for each of your locations along with the moon rise and set times. I usually plan to arrive on my astrophotography spot latest one hour before the dark time starts. The time until the “dark time” is roughly the same the time I need to setup, calibrate the equipment and do some test shots.

Seasons

Since all the things in the universe rotate around some center, including Earth, the view into the sky from the Earth surface is very different in the nights through the year. Some objects are only visible from the South or from the North Hemisphere or or never rise hight enough. Despite of the weather and seeing this is the next largest factor which defines you can photograph in a given month. See the page Seasons of the Astrophotography.

Sun, Moon, Planets

Die Sonne und der Mond sind große (nur “große”, nicht “größte”) Objekte am Himmel. Sie haben ungefähr die gleiche optische Größe. Beide können interessante Ziele für die Astrofotografie sein. Sie können beide mit einem Stativ und einem Super-Teleobjektiv fotografieren. Wie Sie wissen, sollten Sie mit der Sonne vorsichtig sein. Seien Sie sehr vorsichtig! Das Fotografieren der Sonne ist mit speziellen Filtern immer noch möglich. Es ist auch sehr knifflig, da die besten Bilder in Zeiten seltener und unvorhersehbarer starker Sonnenstürme gemacht werden können. Das Fotografieren der Sonne erfordert spezielle Techniken, die sich stark von der Deep-Sky-Astrofotografie unterscheiden. Das Gleiche gilt für die Planeten des Sonnensystems, und obendrein sind sie visuell extrem klein, obwohl sie so nah sind.

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Im Allgemeinen gibt es mehrere Arten von Himmelskoordinatensystemen. Die wichtigsten sind Horizontal und Äquatorial. Das Äquatorialkoordinatensystem wird verwendet, um die Position von Objekten am Himmel zu bestimmen, wenn sie von der Erde aus beobachtet werden. Der zugehörige Artikel auf Wikipedia ist sehr lang und eher eine mathematische Lektüre. Ich fand den Artikel über die Deklination (abgekürzt “DEC”) etwas praktischer für die Astrofotografie. DEC ist vergleichbar mit dem Breitengrad in vereinfachter Form. Der zweite Teil einer Koordinate, die Rektaszension (abgekürzt RA), ist vergleichbar mit dem Längengrad. Sky-and-Telescope hat einen guten Einführungsartikel über all dies.

“DEC” und “RA” begleiten Sie die ganze Zeit, wenn Sie die Ausrüstung benutzen oder Informationen über Objekte lesen. Jedes Objekt am Nachthimmel hat Koordinaten, die in DEC und RA ausgedrückt sind. DEC wird in Grad ausgedrückt, während RA in Stunden, Minuten und Sekunden der Zeit (0 bis 24 Stunden) angegeben wird. Diese Koordinaten sind unabhängig von Ihrer Ortszeit und Ihrem Standort. Die Zeit und der Standort werden jedoch benötigt, um die Richtung zu berechnen, in die die Kamera gerichtet werden muss, um ein bestimmtes Objekt in das Sichtfeld zu bekommen.

Eine äquatoriale Montierung hat zwei Drehachsen. Sie sind nach den Achsen der Koordinaten benannt, denen sie folgen. RA (Rektaszension) steht senkrecht zur Äquatorebene und ist somit koaxial zur Rotationsachse der Erde. Die DEC-Achse steht senkrecht zur RA-Achse.

Heute müssen Sie wahrscheinlich nicht mehr mit DEC- und RA-Zahlen in Koordinaten herumhantieren. In den meisten Fällen können diese Koordinaten von einer Sternnavigations- oder Planungssoftware direkt in die Go-To-Software Ihrer Montierung oder eines anderen Steuerungssystems kopiert werden.

Einige der verwendeten Montagesysteme verfügen über integrierte Kataloge. Damit entfällt die Notwendigkeit, Koordinaten zu kopieren und einzufügen. Sie können nach Objekten anhand ihres Namens suchen. Nicht wenige Hersteller werben in den integrierten Katalogen für ihre Montierungen mit der Anzahl der Objekte. Betrachten Sie diese Marketingzahlen nicht als Hauptauswahlkriterium für eine Halterung. Sie sind nur ein Nice-to-have. Die Möglichkeit, einen winzigen Stern anhand seines Namens anzusteuern, ist immer noch praktisch, wenn sich dieser Stern zufällig in der Mitte des Bereichs befindet, den Sie fotografieren möchten.

Catalogs

Alle, oder besser “die meisten”, Objekte am Himmel sind in einem der Astronomischen Kataloge aufgeführt. Die Erstellung dieser Kataloge reicht weit in die Geschichte zurück. In Ermangelung der heutigen modernen Ausrüstung war dies eine komplexe, fast heroische Arbeit. Aufgrund der historischen Zersplitterung und der unterschiedlichen Beobachtungszwecke gibt es eine sehr große Anzahl verschiedener Kataloge mit vielen Überschneidungen. Die gute Nachricht ist, dass nur 3-4 von ihnen am häufigsten für die Astrofotografie verwendet werden. Eine noch bessere Nachricht ist, dass sie alle inzwischen in einige Software integriert sind, mit der Sie Daten aus einem Katalog abrufen müssen.

In den ersten Schritten sollten Sie sich nur die Kataloge merken, auf die verwiesen wird. Zum Beispiel steht das “M” am Anfang von “M42” für den Messier-Katalog. M42 ist der berühmte Orionnebel. Da Messier seinen Katalog als eine Liste von Objekten erstellte, die seine Kometenbeobachtungen störten, entdeckten viele andere Astronomen dieses auffällige Objekt am Himmel bei gezielten Beobachtungen und benannten es auf ihre Weise: NGC 1976. NGC steht für “Neuer Allgemeiner Katalog”. Später wurde der NGC zum IC-Katalog aufgewertet, der sogar in zwei Teile aufgeteilt ist. Da viele Leute nicht die Zeit und das Geld hatten, die Namen nur wegen einer Katalogaktualisierung neu zu schreiben, blieben in vielen Fällen die NGC-Namen zusammen mit den neuen IC-Namen bestehen. Darüber hinaus ist der berühmte Orionnebel auch als LBN 974 und Sharpless 281 bekannt. Auf den ersten Blick klingt das alles verwirrend und das ist es auch. In der Praxis ist es viel besser. Die Verwirrung ist versteckt und wird durch die moderne Software gesteuert. Koordinaten für ein und dasselbe Objekt sind gleich, nun ja, in den meisten Fällen…

Und um die Verwirrung komplett zu machen, ist es erwähnenswert, dass einige attraktive Gebiete am Himmel oder schöne Gruppen und Haufen von Objekten, wie der großartige Orion-Molekülwolkenkomplex, in keinem Katalog aufgeführt sind. Sie müssen die Koordinaten des Mittelpunktes des FOV entweder im Internet finden oder mit Hilfe einer Sternnavigationssoftware, z.B. Stellarium, selbst berechnen.

Emil Ivanov bietet eine schöne Liste der wichtigsten Kataloge mit einer kurzen Beschreibung eines Katalogs und Bildern von einer sehr großen Anzahl von Objekten, die nach Katalogen sortiert sind.

Major Object Properties

Ein Objekt am Himmel hat eine sehr große Anzahl astronomischer numerischer Eigenschaften. Die drei folgenden sind für die Astrofotografie am wichtigsten:

• Rise and set times as well the maximum altitude are the most important to know. They depended on date, time and location and thus must be calculated each time you need them. They are most important, since they de-faco pre-define the quality and the duration of visibility of an object. Certainly, rise and set times should fall into the dark time at your location on a given date. Low altitudes have many negative atmospheric effects and aggregate more light pollution. I set my lowest limit at 20 degrees. Telescopius does a great job in visualizing these values for a selected object at a given time of the date and date of the year. For some reasons such overview is hard to find elsewhere. It is very convenient for planning. Despite of the maximum altitude, you can also see if an object rises on your location at all.
• Angular size or diameter, basically the apparent dimensions. This is the second most important parameter if you have a limited selection of gear. The values are expressed in arc-minutes and arc-seconds. The size of the largest and a famous object on the sky – the  Andromeda Galaxy has to be expressed even in degrees: 3.167 x 1. Andromeda is around six times larger than the Moon. Angular size is important as it basically defines if and how it makes sense to photograph an object with your equipment. Despite of the Andromeda Galaxy there are around 20-30 other famous Deep Sky targets which you can photograph in a focal length of 200-400mm on an APS-C camera. Spend some time and add parameters about your equipment in a star navigation software to visualize the resulting FOV on a map of the sky. This will help to make decisions when and how to photograph.
• Apparent magnitude which is basically the visual brightness. The brightness is measured on a scale from -1 to 10, where 0 is the brightness of Vega. Apparent magnitude is not very important, rather just informative. You should use this value just for a rough judgment of what you are going to target and process later. For example, Whirlpool Galaxy is a small (11’x 7′) and faint object with magnitude of 8.4. It is a lower limit from my perspective what makes sense to target with an APS-C camera and a 400mm lens. The Andromeda Galaxy has magnitude of 3.44 and the Orion Nebulais listed to have 4, whereas the core of the Orion Nebula is so bright that you need to make an HDR composition to retain its details.

Finding Objects Easy Way

Wenn Sie sich nicht für Sternbilder und traditionelle Navigationsmethoden über den Sternenhimmel interessieren, ist das Auffinden eines Objekts und dessen Verschieben in das Sichtfeld Ihrer Kamera nur eine notwendige Belastung in der Astrofotografie, vor allem am Anfang. Glücklicherweise ist dies heute bei Verwendung einer modernen äquatorialen Montierung vollständig automatisiert. Wenn Sie einen Star-Tracker verwenden, ist es noch schwieriger. Sie können entweder einen Laserpointer verwenden, was an vielen Orten nicht erlaubt ist, oder sich dem Ziel langsam nähern, indem Sie den Weg nach unten suchen.

The Sun Actually Sets at Three Different Times

Ja! Eine zivile, eine nautische und eine astronomische. Der Spaß beginnt mit dem Ende der astronomischen Dämmerung, also dem Beginn der so genannten “dunklen Zeit”. Die meisten regulären Wetter- und Informationsdienste geben nicht an, auf welche Phase des Sonnenuntergangs und Sonnenaufgangs sie sich beziehen, aber es sieht so aus, als ob sie den Beginn der bürgerlichen Dämmerung verwenden. Von der ersten Phase des Sonnenuntergangs bis zur Dunkelheit vergeht eine ganze Weile. Jede der drei Dämmerungsphasen dauert zwischen 30 und 45 Minuten (natürlich je nach Standort). Für den regelmäßigen Gebrauch bietet Telescopius eine Zeitleiste mit Sonnenuntergang, Sonnenuntergang und der dunklen Zeit für jeden Ihrer Standorte zusammen mit den Auf- und Untergangszeiten des Mondes. In der Regel plane ich, spätestens eine Stunde vor Beginn der Dunkelheit an meinem Astrofotografiestandort anzukommen. Die Zeit bis zur “Dunkelheit” entspricht ungefähr der Zeit, die ich brauche, um die Ausrüstung einzurichten, zu kalibrieren und einige Testaufnahmen zu machen.

Seasons

Da sich alle Dinge im Universum um ein Zentrum drehen, auch die Erde, ist der Blick in den Himmel von der Erdoberfläche aus in den Nächten des Jahres sehr unterschiedlich. Manche Objekte sind nur von Süden oder von der nördlichen Hemisphäre aus sichtbar oder steigen nie hoch genug auf. Neben dem Wetter und dem Seeing ist dies der zweitgrößte Faktor, der bestimmt, was man in einem bestimmten Monat fotografieren kann. Siehe die Seite Jahreszeiten der Astrophotographie.

Sun, Moon, Planets

Die Sonne und der Mond sind große (nur “große”, nicht “größte”) Objekte am Himmel. Sie haben ungefähr die gleiche optische Größe. Beide können interessante Ziele für die Astrofotografie sein. Sie können beide mit einem Stativ und einem Super-Teleobjektiv fotografieren. Wie Sie wissen, sollten Sie mit der Sonne vorsichtig sein. Seien Sie sehr vorsichtig! Das Fotografieren der Sonne ist mit speziellen Filtern immer noch möglich. Es ist auch sehr knifflig, da die besten Bilder in Zeiten seltener und unvorhersehbarer starker Sonnenstürme gemacht werden können. Das Fotografieren der Sonne erfordert spezielle Techniken, die sich stark von der Deep-Sky-Astrofotografie unterscheiden. Das Gleiche gilt für die Planeten des Sonnensystems, und obendrein sind sie visuell extrem klein, obwohl sie so nah sind.

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