Über die Bedeutung der freiwilligen Beobachter im IGY

 

Wilfried Schröder

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Die Durchführung des Internationalen Geophysikalischen Jahres (1957-58) sowie der nachfolgenden Geophysikalischen Kooperation (1958) erforderte eine umfangreiche Beobachtungstätigkeit. In den verschiedenen geophysikalischen Disziplinen fielen Aufgaben an, die mit dem herkömmlichen Personal der Institutionen nicht bewältigt werden konnten. Deshalb war frühzeitig klar, dass freiwillige Beobachter für die regelmässige Mitarbeit zu gewinnen sind.

 

1) Das Programm

 

Das wissenschaftliche Programm sah die Beobachtungen der Polarlichter in allen geographischen Breiten, der Leuchtenden Nachtwolken sowie des verstärkten Nachthimmelleuchtens vor. Letzteres hatte besonders den deutschen Astronomen Cuno Hoffmeister (1892-1968) interessiert, hatte er doch seit den zwanziger Jahren solche Beobachtungen gemacht. Frühzeitig war klar, dass dieses Programm alleine von den etablierten Instituten und Observatorien nicht zu schaffen war (vgl. Hoffmeister, 1957)..

Der Hintergrund für diese Themen war, dass Sydney Chapman, einflussreicher Leiter im IGJ, den Polarlichtern seine besondere Aufmerksamkeit widmete, aber auch, dass deren Beobachtungen schon  in den Polarjahren (1882-83, 1932-33) eine wichtige Rolle zukam. Jedoch hatten alle bisherigen Beobachtungen nur bedingt Auskunft zu vielen morphologischen Fragen gegeben. Auch war die geographische Ausbreitung der Polarlichter im Grunde nicht mehr bekannt, als es schon Hermmann Fritz 1881 in seinem Buch "Das Polarloicht" beschrieben hatte. Was fehlte, waren einfach umfangreiche visuelle Beobachtungen. Chapman selbst regte auch die Beobachtung in mittleren und niederen Breiten an, denn auch aus diesen Bereichen waren nur wenige Daten verfügbar. Er selbst studierte z.B. die Ausdehnung des Polarlichts von 1872, das selbst in Indien zu sehen war. Chapman wies darauf hin, dass die Auswertung alter Zeitungsberichte durchaus Hinweise geben kann. .

 In England war es die "British Astronomical Association, BAA", die die Arbeit unterstützen wollte und konnte. In den jeweiligen Sektionen Polarlicht hatte James Paton dafür gesorgt, dass Beobachtungsnaleitungen verfügbar waren und eine kontinuierliche Tätigkeit anlief, die zudem vom britischen Wetterdienst sowie Schiffen unterstützt wurde.Hinzu kam, dass Edinburgh zum Weltdaten-Zentrum ernant wurde, so dass dorthin alle Beobachtungen geliefert werden mussten. Paton hatte somit Zugriffzu einem umfassenden Material, das jedoch allen Forschern auch zur Verfügung stand.

Wesentlich ungünstiger waren die deutschen Verhältnisse. Zwar hat Hoffmeister frühzeitig einen Beobachtungs-Aufruf in der amateur-astronomischen Zeitschrift "Die Sterne" veröffentlicht, doch war die Reaktion bescheiden. Die Zahlen der freiwilligen Mitarbeiter hielten sich in Grenzen. Das Material sollte monatlich auf Bögen gemeldet und nach Sonneberg geschickt werden.

Ein zweiter Punkt waren die Leuchtenden Nachtwolken. Für das IGJ waren die Leuchtenden Nachtwolken ein wichtiges Thema, zumal besonders der Schotte Paton, die russischen Beobachter sowie Hoffmeister selbst interessiert waren. Auch diese Leuchterscheinung der Hochatmosphäre war kaum bekannt, noch weniger erforscht. Die Kenntnisse basierten weitestgehend auf jenen, die der deutsche Astronom Otto Jesse zwischen 1887-1891 vorgelegt hatte. Danach hatte sich auf diesem Gebiet nicht viel getan. Zwar hatten Archenhold, Hoffmeister und  andere Beobachter ab und zu einen Bericht veröffentlicht, jedoch kann von einer systematischen Beobachtung keine Rede sein.

 Das dritte Themenfeld war das verstärkte Nachthimmelslicht bzw., die Leuchtstreifen, ein Forschungsthema, das Cuno Hoffmeister seit den zwanziger Jahren interessierte und das kaum bearbeitet worden war.Übrigens hat z.B. im IGJ dann die Schulsternwarte Rodewisch an diesen Programmen des Nachthimmels intensiv auf Anregung Hoffmeister's mitgearbeitet (s. auch E. Penzel,1959)

Ganz allgmein kann auch auf die Sonnenbeobachtungen hingewiesen werden, wenngleich der wissenschaftliche Beitrag der Amateure dazu begrenzt war. Jedoch sollte festgehalten werden, dass eine ganze Anzahl von Beobachtern in der DARGESO (Deutsche Arbeitsgemeinschaft für Sonnenbeobachtungen) mitgearbeitet hat. Später haben verschiedene Beobachter, so z.B., G. Stemmler (1958, 1985),  bemerkenswerte Veröffentlichungen vorgelegt.

 

 

Hochatmosphärische Ertscheinungen, wie z B . Halos, waren ein Teil des allgemeinen meteorologischen Programms. Hierzu haben auch  Amateure einen beachtlichen Anteil gehabt. So hat z.B. G. Stemmler eine langjährige Überwachung der Halo-Phänomene vorlegen können, die wichtige wissenschaftliche Hinweise gestatten.(Stemmler, 1985)

Alle drei Themen erforderten eine regelmässige Beobachtungen, Aufzeichnungen und Berichterstattung, die von den normalen Institutionen nicht geleistet werden konnte. Somit musste Ausschau gehalten werden nach Mitarbeitern, die bereit waren, in allen Nächten (auch mit bedecktem Himmel) Ausschau nach dieses Phänomen zu halten.

 

2 Die Mitarbeit

 

Für diese Tätigkeit kamen im Grunde nur Amateurastronomen sowie besonders engagierte Naturfreunde in Betracht. Hierfür fanden sich Mitarbeiter besonders in England, Deutschland sowie der  früheren Sowjet-Union. Die Aufgabe bestand darin, regelmässig zu beobachten und dieses dann monatlich an die jeweiligen Zentralen zu melden. In Deutschland war es die Sternwarte Sonneberg.Das passierte wohl auch teilweise, jedoch hat Hoffmeister niemals eine Zusammenstellung eer IGJ-Daten vorgegelegt. es ist also nicht klar, inwieweit das Programm erfolgreich war. Lediglich in der Zeitschrift "Die Sterne" erschienen u.a. von Hoffmeister sowie Schröder kurze Beobachtungs-Notizen. Beobachtungen Leuchtender Nachtwolken waren sowieso selten, da es eine sehr selten auftretende Erscheinung ist. Auch das Nachthimmelslicht konnte überdies nur an einigen Orten mit dunklem Himmel beobachtet werden.

Wesentlich erfolgreicher verliefen die Beobachtungen in der früheren Sowjetunion. Frühzeitig hatte die Akademie der Wissenschaften über das Sowjetische Geophysikalsicher Komitee auch eine Koordination der visuellen Beobachtungen auf allen Teilgebieten angestrebt. Dieses Komitee organisierte auch die professionellen Arbeiten früherer sowjetischer Wissenschaftler, z.B. mit den All Sky Cameras sowie diejenigen unter der Leitung von Prof. A. I. Lebedeinksy. Die amateurastronomischen Vereinigungen wurden einbezogen, so dass ein umfangreiches Beobachtungsnetz, das überdies zentral koordiniert wurde, entstand. Das sowjetische Unternehmen war in allen Teilgebieten - Polarlicht und Leuchtende Nachtwolken - äusserst erfolgreich. Dies kommt nicht durch die Fülle des Materials zum Ausdruck, es wurden auch Konferenzen z.B. über die Leuchtenden Nachtwolken abgehalten, auf denen Fachleute ebenso wie Beobachter ihre Resultate vorlegten. Die sowjetischen Beiträge haben seinerzeit das Weltniveau bestimmt und Namen wie Astapovitsch, Sharonov, Dirikis, Khvostikov, Grishin, Fast sind bis heute bestens bekannt für ihre guten Beiträge

 

3. Die Ergebnisse

 

Nach der Errichtung der Weltdaten-Zemtren (Polarlicht),  für die Leuchtenden Nachtwolken kam später Tallinn hinzu, war es besonders wichtig, dass die Daten einheitlich erfasst wurden. Dazu dienten in allen Ländern die vorgeschriebenen Beobachtungsbögen, die bei den jeweiligen Zentren monatlich vorgelegt werden sollten. Im Vereinigten Königreich hat dann besonders James Paton die Ergebnisse auch in verschiedenen Journalen zugänglich gemacht. Es war bereits erwähnt, dass die British Astronomical Association eine Rolle spielte, stellte sie doch mit ihren Sektionen erfahrene Beobachter. Hinzu kam der Wetterdienst sowie freiwilllige Beobachter an Bord von Schiffen und in Flugzeugen. Dieses Material hat Paton teilweise in zusammenhängenden Forschungsarbeiten oder in monatlichen tabellarischen Arbeiten vorgestellt, z. B. im Meteorological Magazine. Das englische Material wurde später erweitert zu einer Art westeuropäischer Zone, da z.B. die dänischen Beobachtungen hinzukamen. In Deutschland war es dank des Entgegenkommens von Prof. Hans Ertel möglich, später in "Gerlands Beiträge zur Geophysik" sowie in der "Zeitschrift für Metorologie" Berichte und Beobachtungen zu veröffentlichen.

 Wichtig war dabei, dass Sydney Chapman grosses Interesse daran zeigte, dass die langjährigen deutschen Polarlicht-Beobachtungen erfasst wurden. So wurde nach dem IGJ 1967 in "Gerlands Beiträge zur Geophysik" ein Katalog dieser Beobachtungen (1882-1956) vorgelegt, womit Chapman sehr zufrieden war.Auch die langjährigen deutschen Beobachtungen der Leuchtenden Nachrwolken wurden erfasst, da daran grosses Interesse bestand. Der Hintergrund war, dass Chapman etwa 1957/58 durch einen Bericht von Ludlam sowie später G. Witt in "Tellus" auf diese atmosphärische Erscheinung aufmerksam geworden war. Er wandte sich an Witt und schliesslich fand er in dem Studenten Benson Fogle einen willigen und begeisterten Mitarbeiter. Kurz danach wurde ein nordamerikanisches Beobachtungs-Netz eingerichtet, das in kurzer Zeit die Forschung bestimmte.

Fogle gelang es auch, während einer Expedition nach Süd-Chile die Nachtwolken zu photographieren. Zwar waren auch aus der Zeit um 1887 Beobachtungen bekannt geworden, jedoch hat Fogle wohl besonders nachdrücklich die Existenz dieser Wolken auf der Südhemsiphäre dokumentiert. Eine weitere deutsche Möglichkeit hatte Cuno Hoffmeister mit der Zeitschrift "Die Sterne" geboten, die immer wieder Beobachtungen abdruckte, die jedoch wenig gelesen wurden. Die" Sterne" waren ausserhalb des deutschen Sprachraums praktisch unbekannt.

Einen nachhaltigen Schritt unternahm man in der früheren Sowjetunion. Das Geophysikalische Komitee der Akademie der Wissenschaften hatte  weitestgehend die geophysikalischen Arbeiten zum IGJ koordiniert. So waren dann auch die verschiedenen Daten der hochatmosphärischen Leuchterscheinungen erfasst worden. Mit den Wissenschaftlern Astapowitsch, Bessonova, Grishin, Khvostikov, Sharonov, Villmann und später Avaste waren hervorragende Kenner vor Ort, so dass nach dem IGJ eine umfassende Dokumentation und Interpretation besonders der Nachtwolken-Beobachtungen begann, was sich auch in verschiedenen Konferenzen niederschlug (Moskau, Tallinn, Riga).  Interessant ist, wenn auch nach dem IGJ gelegen, dass die Akademie der Wissenschaften 1966 eine erste internationale Konferenz über Leuchtende Nachtwolken abhielt, die alle führenden Spezialisten aus aller Welt zusammenführte.

Zwei Aspekte müssen noch gesehen werden, obwohl sie nur teilweise bei der Konzeption des IGJ gewichtet wurden:

Mit dem Start des ersten Satelliten wurden Amateur-Beobachtungen sehr wichtig. In der früheren DDR hatten sich rasch Volkssternwarten und erfahrene Amateuren gefunden, die sich der regelmässigen Bahnüberwachung der Satelliten widmeten und damit einen wichtigen Beitrag lieferten Das Stationsnetz umfasste bereits 1957 die Stationen Potsdam, Sonneberg, Kühlungsborn, Eilenburg, Rodewisch, Jena, Babelsberg, Bautzen und Schwerin. Besonders Rodewisch (Prof. E. Penzel) und Eilenburg (E. Otto) hatten einen nachdrücklichen Beitrag geliefert. Die fachgebundenen Arbeiten liefen über die Akademie-Institute in Babelsberg, Postdam und Sonneberg sowie aus dem Bereich des MD in Kühlungsborn. Bereits 1957 erhielt z.B. Eilenburg 8 AT-1 Instrumente, wodurch visuell Satellitendurchgänge durch ein Fadenkreuz beobachtet wurden. (vgl. E. Otto, 1961). Bereits von Anbeginn an leisteten die Amateure eine beachtliche Arbeit: So wurden alleine 1958 insgesamt 3692 Einzelmessungen der DDR-Beobachter gemeldet.

Zusammenfassend kann man sagen,. dass die von Amateuren gewonnen Beobachtungen eine unverzichtbare Basis für viele weitere wissenschaftlichen Untersuchungen bildeten.

Für die anderen Themen muss gesehen werden: So war es schon erstaunlich, dass Polarlichter bei wesentlich geringeren geomagnetischen Unruhen in mittleren Breiten auftraten, als vielfach angenommen. Erst die systematischen Daten der Amateure machten diese Einsicht deutlich, wie auch D. Barbier betonte (s. Petitdier und Blamont, 2005). Wichtig wurde ferner, dass der Formen- reichtum der Polarlichter selbst in mittleren und niederen Breiten beachtlich war, etwas, was man vielfach gar nicht vermutet hatte. Besonders fortschrittlich wurden aber die Amateur-Beobachtungen der Leuchtenden Nachtwolken. Sie zeigten erstmals einen besseren Überblick zur tages- und jahreszeitlichen Häufigkeit, zur Helligkeitsentwicklung, zur Morphologie und bei der Photographie. Mit den Daten des IGJ wurde sowohl bei den Polarlichtern als auch bei den Nachtwolken ein wesentlicher Erkenntnis-Fortschritt erzielt, was eben den Amateuren für ihre aufopferungsvolle Arbeit zu verdanken war.

Zusammenfassend kann man sagen, dass es gute Umstände waren, die das Programm der atmosphärischen Leuchterscheinungen zum Erfolg führten: Personell waren Chapman, Paton, Hoffmeister sowie die sowjetischen Forscher wichtige Stützen,um diese Beobachtungen durchzusetzen und zu koordinieren. Ein Glücksumstand war ferner, dass mit Hans Ertel und Cuno Hoffmeister zwei  Zeitschriften-Herausgeber da waren, die die Wichtigkeit von Veröffentlichung der Beobachtungen einen Raum überliessen sowie die sowjetischen Mitarbeit, die durch Konferenzen half, das vielseitige Material zu bündeln und zu einer Neubewertung der Erkenntnisse zu gelangen.Gewisse Hinweise wurden später in den "Annals of the IGY" aufgenommen, doch waren die Beiträge von Paton sowie die sowjetischen Konferenzbeiträge und Ausführungen von Chapman unabdingbar, um das Material in die aktuelle Forschung einzuführen.

Was ist von allem geblieben? In Nordamerika hat die Nachtwolken-Forschung unter Benson Fogle sowie im Vereinigten Königreich unter James Paton einen grossen Aufschwung genommen. Ab 1962, als die ersten Raketenmessungen erfolgten, hat sich George Witt mit seinen amerikansichen Partnern in die vordere Reihe gearbeitet. Die sowjetischen Beobachtungen wurden auch nach dem IGJ forgesetzt und in den Meteorologischen Publikationen der Akademie sowie besonderen Schriften zugänglich gemacht. Im deutschen Sprachraum blieb die Hilfe von Hans Ertel unverzichtbar, der seine Zeitschriften öffnete.

 Bedauerlicherwise starb Cuno Hoffmeister 1968, so dass niemals eine Bearbeitung der  von ihm gesammelten Beobachtungen erfolgte. Eine Würdigung der deutschen Nachtwolken-Daten erfolgte später bei Schröder (1975) sowie Gadsden und Schröder (1989).

In einer kulturgeschichtlichen Betrachtung hat sich der Astronom Wilhelm Foerster mit der Freude an der Astronomie befasst. Zu dem, was er zum Schluss sagt, kann man in Bezug auf die Beteiligung der Amateure am wissenschaftlichen Arbeiten nichts mehr hinzufügen: "Wenn dann in den Tiefen des Gedankenlebens hieraus ein Bild von der Größe des wissenschaftlichen Zusammenwirkens der Menschheit aufsteigt, so wird diese Freude an der Astronomie auch im höchsten Sinne menschenverbindend und beglückend wirken". (Foerster,1920, 32.)

 

Literatur

 

Foerster, W., Die Freude an der Astronomie. Eine kulturgeschichtliche Betrachtung. Berlin: Dümmler, 1922, 32 S.

Gadsden, M., und W. Schröder, Noctilucent clouds. Springer-Verlag, New York 1989

 

Güntzel-Lingner, V, Die scheinbare Helligkeit von Sputnik 3 und ihr Wechsel. Bull. Stations of Optical Observations and Artificial Earth Satellites No 10, Moscow, 1959

Hoffmeister, C., Die Beobachtungen hochatmosphärischer Erscheinungen während des Internationalen Geophysikalischen Jahres. Die Sterne 33, 1957,51-54

Ottto, E., 30 Jahre Urania Sternwarte Eilenburg. Astron. Rdsch 3/1961,70-76

Penzel, E.,1959, Ein JahrBeobachtung künstlicher Erdsatelliten an der Schulsternwarte Rodewisch. Astron. Rdsch. 2/1959,33-36

Petitidier, M., und J. Blamont, In:  Historical events and people in geomagnetism, aeronony and solar-terrestrial physics, ed. by W. Schröder, Bremen: 2005.

Schröder, W., Entwicklungsphasen der Erforschung der Leuchtenden Nachtwolken. Berlin: Akademie-Verlag, 1975, 64 S.

Stemmler, G., Sonnenfleckengruppen in großem Äquatorabstand. Die Sterne 34, 1958, 186-188.

Stemmler, G., Betrachtungen über grosse Sonnenfleckengruppen im Zeitraum 1878-1976. Die Sterne 61, 1985, 244-249.

Stemmler, G., 32 Jahre Halobeobachtungen in Oelsnitz (Erzgebirge) aus häufigsstatistischer Sicht. Z. Meteorologie 36, 1986, 265-271

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