SW:Übersicht Software Astronomie

In der Astronomie wird eine Vielzahl an Software benötigt. Dieser Artikel soll einen Überblick über verschiedene Software für verschiedene Anwendungen bieten.

Sternkarte

Stellarium

Stellarium ist eine für den PC kostenlose Software, mit der man sich einen guten Überblick über den Nachthimmel verschaffen kann. Sie ist sowohl online mit eingeschränkten Funktionen als Web-Version verfügbar. Als Desktopversion sind jedoch wichtige Werkzeuge inkludiert, die die Planung eines Abends erleichtern. Neben der Einstellung von Zeit und Ort lassen sich individuelle Teleskope und Kamerasensoren auswählen. Damit lassen sich Objektgrößen und benötigtes Material bereits im Voraus planen. Stellarium ist auch als mobile App verfügbar und dient dabei, wie die Web-Version als reiner Sternatlas.
Website der Software: https://stellarium.org/de/
Website von Stellarium Web: https://stellarium-web.org/

Kamera-Ansteuerung

Prinzipiell ist darauf zu achten, dass für die Kameras die passenden Treiber installiert sind. Eine nachträgliche Installation auf dem Feld kann einen Beobachtungsabend verkürzen oder zumindest für einige Zeit unterbrechen.

Capture ehemals Artemis Capture

Artemis Capture oder mittlerweile Capture ist das hauseigene Programm der Firma Atik und dient in erster Linie zur Ansteuerung der Atik-Kameras und Atik-Filterräder. Atik-Kameras haben gerne Kompatibilitätsprobleme in anderen Programmen, weshalb der Einsatz von Artemis Capture quasi unvermeidbar ist. Hier können die Kameraparameter eingestellt werden. Theoretisch ist auch Autoguiding möglich.
Website der Software: Artemis Capture

AsiStudio

AsiStudio stellt eine kleine Sammlung an Software bereit, die speziell für den Einsatz der ZWO-Kameras geeignet sind.
Website der Software: https://astronomy-imaging-camera.com/software-drivers

ASICap

ASICap ist ein Programm, das für die Aufnahme von Videos und Kurzzeitbelichtungen für die Webcamfotografie optimiert ist. Es ist aber auch für Langzeitaufnahmen einsetzbar.

ASIImg

ASIImg ist für Langzeitaufnahmen im Deepsky-Bereich optimiert.

ASILive

ASILive stackt live Bilder und zeigt das addierte Bild direkt an. Mehr eine Spielerei, wenn auf eine Nachbereitung verzichtet werden soll, um rauscharme Bilder dunkler Objekte zu erhalten. Leider sind wenige Parameter einstellbar, weshalb nicht die selbe Qualität wie beim sorgfältigen Nachbereiten erzielt wird.

ASIVideoStack

Ein Programm zu Auswertung von Videos beim Lucky-Imaging. Wenig Einstellmöglichkeiten, geringe Stackqualität.

ASIDeepStack

Sehr einfaches automatisches Stacking. Für eine höhere Qualität sind manuelle Programme wie Fitswork zu empfehlen.

ASIFitsView

Einfaches Programm, um schnell FITS-Dateien anzuzeigen. Gleichzeitig können alle Dateien in einem Ordner wie bei einem normalen Bildbetrachter durchgeklickt werden, ohne dass jedes Bild separat in einem Programm wie Fitswork oder Gimp geöffnet wird.

Weitere Sotware zur Hardwareansteuerung

CPWI

CPWI ist die naheliegende Software, um die Montierung von Celestron anzusteuern. Neben der Einstellung der Nachführung verfügt die Software über einen eigenen Sternatlas, einer Objektsuche und ist für den Einsatz eines Goto-Teleskops die richtige Wahl.
Website der Software: https://www.celestron.com/pages/celestron-pwi-telescope-control-software

Atik Filter-Wheel-Runner

Fitler-Wheel-Runner von Atik ist ein Programm, welches im Softwarepaket von Atik enthalten ist. Mit diesem ist die Ansteuerung der Filterräder manuell auf einer primitiven grafischen Oberfläche möglich.

Autoguiding

PHD2

Intuitiv zu bedienendes Programm zur Verwendung von Autoguiding am PC.
Website der Software: https://openphdguiding.org/

Spektroskopie

BASS Spectro

BASS Spectro ist ein umfangreiches Programm, um Spektren auszuwerten. Insbesondere die Auswertung von Sternenspektren, die mit einem optischen Gitter aufgenommen wurden erfordern eine Kalibration der Wellenlänge. Auch können Instrumentenkorrekturen gemacht werden. Das Programm ist ebenfalls darauf ausgelegt, Übergänge verschiedenster Atome und Moleküle zu finden und zu bestimmen. Auch eigene Wellenlängen können ergänzt werden. Das Programm ist flexibel genug, um auch aufgenommene Spektren irdischer Herkunft auszuwerten.
Website der Software: https://groups.io/g/BassSpectro

Nachbereitung

Fitswork

Einfaches, aber umfangreiches Programm zum Stacken von Bildern. Es können Darks erstellt werden und Stacking automatisiert durchgeführt werden. Außerdem verfügt es über einige Werkzeuge zur Bildverbesserung und Pixelmathematik. Auch einfache Helligkeitsanpassungen und Bestimmungen der scheinbaren Helligkeit von Sternen sind durchführbar. Das Programm kann einfach auf einem USB-Stick transportiert und ohne Installation ausgeführt werden.
Website: https://www.fitswork.de/software/

Lucky-Imaging

AVIStack2

Avistack2 ist ein intuitiv zu bedienendes Programm, das AVI-Dateien oder Bilder im PNG-Format nach der Bildqualität sortiert und im Anschluss stackt. Die Einfachheit des Programms wird mit weniger Einstellmöglichkeiten und häufigeren Programmabstürzen bezahlt.
Website: http://www.avistack.de/

AstroStakkert

Astrostakkert ist ebenfalls ein Programm für Lucky Imaging, welches jedoch umfangreicher und mächtiger als AVIStack2 ist. Außerdem können Dateien im .SER-Format geöffnet werden. Dies ist ein Videoformat, welches als Bilder Raw-bilder, wie FITS-Dateien enthalten kann.
Website: https://www.autostakkert.com/

Post-Processing

Gimp

Kostenloses Bildbearbeitungsprogramm. Sogar FITS-Dateien können geöffnet werden. Besonders die Anpassung der Helligkeitskurven auf verschiedenen Ebenen ist für die Nachbereitung von Bilder essentiell. Gimp ist deutlich umfangreicher als Fitswork und kann als kostenlose mächtige Alternative zu Programmen wie Adobe Photoshop gesehen werden.
Website: https://www.gimp.org/

RegiStax

RegiStax bietet die Möglichkeit Bilder auszurichten und zu stacken. Besonders für das Post-Processing sticht der Wavelet-Filter ins Augenmerk, wodurch Schärfungen und Rauschreduzierungen durchgeführt werden können, die vergleichbar mit Ergebnissen mit DenoiseAI sind.
Website: https://www.astronomie.be/registax/

DenoiseAI

Kostenpflichtiges Programm mit mächtigem Rauschfilter, der gleichzeitig eine Weichzeichnung optimiert. Gute Ergebnisse können auch mit kostenlose Programmen erzielt werden. Aufgrund der Qualität der Bilder ist das Programm an dieser Stelle auf jeden Fall nennenswert.
Website: https://www.topazlabs.com/

Auswertungen mit Python

Natürlich besteht auch die Möglichkeit Auswertungen auch mit einer Programmiersprache der Wahl durchzuführen. Aufgrund der Einfachheit und Vielseitigkeit der Programmiersprache Python gibt es besonders für den Astrobereich unzählige Pakete, die sich in der Astronomiecommunity durchgesetzt haben. Natürlich können die Pakete auch für andere Anwendungen eingesetzt werden.

Anaconda

Schnelle, einfache Möglichkeit, sich Python auf den eigenen PC zu holen . Mit inkludiert sind IDEs wie Spyder oder das sehr intuitive Jupyter-Lab bzw. Jupyter-Notebook.
Website: https://www.anaconda.com/

Wichtige Bibliotheken

Astropy

Sehr umfangreiche Bibliothek rund um astronomische Problemstellungen. Dazu gehört das Einlesen von Fits-Dateien, das Umrechnen von Koordinaten uvm.
Website: https://www.astropy.org/

Astroquery

Bibliothek, mit der auf sämtliche Datenbanken astronomischer Daten, darunter Hubble, Gaia, Spitzer uvm., zugegriffen werden kann.
Website: https://astroquery.readthedocs.io/en/latest/

Photutils

Photutils ist eine Astropy-Paket, das speziell für die Photometrie entwickelt wurde und stellt wichtige Werkzeuge bereit, wie zum Beispiel die Helligkeitsbestimmung von Sternen, Zählung von Sternen und Objekten.
Website: https://photutils.readthedocs.io/en/stable/

Numpy

Standardbibliothek für numerische Berechnungen. Matrixoperationen können damit effizient durchgeführt werden.
Website: https://numpy.org/

Pandas

Ein mit Numpy verwandtes Paket mit welchem Listenoperationen übersichtlich gestaltet werden können.
Website: https://pandas.pydata.org/

Matplotlib

Wissenschaftlicher Standard zum Darstellen von Daten aller Art.
Website: https://matplotlib.org/

Plotly

Wie Matplotlib, nur dass hierbei ein spezieller Fokus auf Interaktivität gelegt wurde.
Website: https://plotly.com/

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0