Teleskopische Beobachtungen - Das 17. Jahrhundert


In Italien erhielt Galileo Galilei (1654-1642) Anfang 1609, im April oder Mai, Kenntnis über die Erfindung des Fernrohres und konnte bereits am 21. August ein eigenes Instrument venezianischen Patriziern vorführen. In seiner im März 1610 erschienen Schrift "Sidereus Nuncius" berichtete er von Beobachtungen, die er beispielsweise am Mond unternommen habe. Die erste Beobachtung datiert vom 30. November 1609, wo er den vier Tage alten Mond im Okular verschwommen sichtete. Vollkommen richtig deutete er dabei den Terminator als das Gebiet auf der Mondoberfläche, wo sich gerade die Sonne über den Horizont erhebt.

Was die Sorgfalt der Beobachtung angeht, war Galileo Galilei sicher vielen Gelehrten seiner Zeit weit voraus, doch was die genaue Datierung seiner Aufzeichnungen darüber anbelangt, war er weniger genau. So gibt es in "Sidereus Nuncius" außer einer Beschreibung der gesehenen Formationen (Krater, Ringgebirge) auch erste Skizzen des Erdtrabanten, die jedoch kein Datum tragen. Wissenschaftshistoriker nehmen aber an, daß diese an drei aufeinanderfolgenden klaren Abenden am 1., 2. und 3. Dezember 1609 entstanden und weitere am 18. und 19. Dezember. Die für den Druck seiner Schrift letzte Zeichnung entstand dann am 19. Januar 1610.

Sie alle zeigen zwar viele interessante Einzelheiten (hauptsächlich eine überdimensionierte Darstellung des Kraters Tycho), sind aber von "Landkarten" des Mondes noch weit entfernt. Die Formationen sind am Anfang nur schwer zu identifizieren, wobei es sich um Wiedergaben des Mare Imbrium, Oceanus Procellarum oder der Alpen handeln dürfte. Anscheinend konnte Galilei aber sein zeichnerisches Talent rasch fortentwickeln, denn schon die Zeichnungen vom 18. Dezember 1609 und 19. Januar 1610 zeigen, im Vergleich zur modernen Fotografie, erstaunlich viele Details, beispielsweise die Krater Purbach, Regiomontanus, Walter, Deslandres und Albategnius. Freilich gab es zur Zeit Galileis diese Bezeichnungen noch nicht, sie wurden erst in kommenden Jahrhunderten eingeführt!

Die Nachricht über die Erfindung eines vergrößernden Linsenapparates gelangte, möglicherweise sogar eher als nach Italien auch nach England, wo Thomas Harriot (1560-1621) in Syon nahe London sein Fernrohr etwa vier Monate vor Galilei auf den vier Tage alten Mond richtete. Er erstellte ebenfalls erste Zeichnungen seiner Oberfläche. Dabei weisen diese schon mehr Einzelheiten auf. So lassen sich auf Darstellungen vom 12. und 13. September 1609 ohne Schwierigkeiten große Maria (Mare Crisium, Mare Serenitatis, Mare Tranquillitatis und Mare Feocunditatis) und auf einer Karte des Vollmondes auch Mare Frigoris ausmachen.

Als Harriot im Herbst des Jahres 1610 eine Abschrift von Galileis "Sidereus Nuncius" erhielt, erwachte sein inzwischen eingeschlafenes Interesse an teleskopischen Beobachtungen des Mondes von neuem und so entstanden 1611 und 1612 mit verschiedenen Beobachtungsinstrumenten eine ganze Reihe von Zeichnungen, wobei insbesondere die vom 14. Dezember 1611 von Bedeutung sind. Sie enthalten nahe des Mondnordpols die mit Sinus Roris und Mare Frigoris bezeichneten Regionen, woraus sich rekonstruieren läßt, daß Thomas Harriot hier als erster eine Libration des Mondes in Länge beobachtet hat, was er freilich noch nicht erkannte.

Derweil hatte er seinen Freund Sir William Lower (1570-1615) dazu überredet, ebenfalls mit dem Teleskop den Mond zu beobachten und so entstanden auf dessen privater Sternwarte nahe Kidwelly in South Wales, wie aus einem Brief an Harriot vom 16. Februar 1610 hervorgeht, eine ganze Reihe von Zeichnungen in den unterschiedlichsten Phasengestalten, die erstmals auch das Aschgraue Licht zeigten. Lower deutete es richtig als das von der Erde auf den Mond reflektierte Sonnenlicht. Leider ist dieser Brief der einzige erhaltene Hinweis auf Lowers Zeichnungen, die bis heute verschollen sind.

Die erste richtige Mondkarte, die diesen Namen auch verdient, dürfte von Cesare Lagalla, Philosophieprofessor an der Universität zu Rom, stammen. Er veröffentlichte sie 1612 in seinem in Venedig erschienenen Buch "Disputatio physica de phaenomenis in orbe lunae". Leider weiß man über die Karte selbst und deren Umfang nur soviel, daß sie im Quartformat vorlag.

Im darauffolgenden Jahr gelang dem Ingolstädter Jesuitenpater Christoph Scheiner S. J. (1575-1650) ebenfalls eine Zeichnung der Mondoberfläche, bei der sich neben anderem die Krater Aristoteles und Eudoxus identifizieren lassen.

In Büchern von Charles Malapert, Guiseppe Biancani und Christopher Borri erschienen bald weitere Zeichnungen des Mondes vom 19. November 1619, Anfang 1620 bzw. Juli 1627, die aber von ausgesucht schlechter Qualität und mit dem Arbeiten Galileis und Scheiners nicht zu vergleichen waren.

In diesem Jahren fanden sich der französische Mathematikprofessor und Astronom Pierre Gassendi (1591-1655) sowie dessen Freund und Förderer astronomischer Aktivitäten Nicolas Claude Fabri de Peiresc (1580-1637) zusammen, um die Längendifferenz zwischen Aix-en-Provence und Paris zu bestimmen und zwar über dem Umweg über eine totale Mondfinsternis. Dabei wollten sie ermittelten, zu welchen Zeiten markante Punkte auf der Mondoberfläche vom Erdschatten bedeckt wurden, soweit dies mit den damaligen Teleskopen überhaupt möglich war. Voraussetzung hierfür waren jedoch hinreichend genaue Mondkarten. Es ergab sich, daß kurze Zeit später der Artist und Graveur Claud Mellan (1598-1688) zu ihnen stieß und tatsächlich kamen mit Hilfe eines 1634 selbst gebauten galileischen Fernrohres drei Gravuren des Voll- und des Halbmondes zustande, die viele Einzelheiten am Terminator und im Mare Imbrium aufweisen. Während jedoch Gassendi alsbald mit der Ausarbeitung einer Nomenklatur für die Regionen der Mondoberfläche begann, starb Peiresc im Jahr 1637. Das erste, wenn man so will, interdisziplinäre Forschungsprojekt endete somit ohne konkretes Ergebnis, denn außer den genannten entstanden leider keine weiteren Gravuren.

Im Jahr 1628 präsentierte Michael Florent van Langren (1600-1675), ein Brüsseler Jesuitenpater, Mathematiker und Kosmograph am Hofe des spanischen Königs Philip IV. der Königin Isabella eine 35,5 cm durchmessende Mondkarte, die immerhin 270 Eintragungen enthielt.

Ähnlich wie Gassendi, Peiresc und Mellan versuchte van Langren, Längendifferenzen auf der Erde aus der Beobachtung totaler Mondfinsternisse abzuleiten. Der spanische König Philip III. hatte bereits Jahre zuvor einen Preis von 6000 Dukaten für denjeniegen ausgesetzt, der dieses Problem als erster löst.

Auch Langrenius benötigte für dieses Unternehmen genaue Karten und so versuchte er sich zunächst - erfolglos - in der Konstruktion eines Mondglobus. Die Arbeit kam nur schleppend voran, zwar lagen ihm 1643 bereits 30 Zeichnungen des Mondes vor, doch zauderte er, das Werk zu vollenden, wohl auch, weil seine bisherige Patronin Königin Isabella von Spanien 1634 plötzlich und unerwartet verstarb. Daher langte es nur für eine relativ zusammenhanglose Sammlung einiger Zeichnungen und einer Nomenklatur, die sich an biblischen Gestalten orientierte, wie Mare Eugenianum, Mare Philippicus, Terra Pacis oder Terra Dignitatis.

Erst als van Langren die Nachricht erhielt, daß Juan Caramuel y Lobkowitz (1606-1682) und Johannes Hevelius (1611-1687) ihrerseits ebenfalls an der Herstellung von Mondkarten arbeiteten, erwachte in ihm wieder das Interesse, seine ursprünglichen Beobachtungen und Zeichnungen fortzusetzen.

1645 wurden sie dann unter dem Titel "Selenographia Langrenia" herausgegeben. Unter den Zeichnungen befand sich auch jene, die van Langren 1628 der Königin Isabella gewidmet hatte. Der dazugehörige beschreibende Text konnte allerdings nicht mitgedruckt werden, da hierfür das Geld fehlte.

Die Zeichnungen selbst waren von einer Brillanz, daß sie Vergleiche mit den Ergebnissen von Hevelius und Giovanni Battista Riccioli (1598-1671) nicht zu scheuen brauchten.

Die Herausgabe der van Langrenschen Mondkarten führte nun dazu, daß auch andere Beobachter begannen, ihre Fernrohre auf den Mond zu richten und die gesehenen Einzelheiten auf dem Papier festzuhalten, wie der böhmische Kapuzinermönch und Fernrohrbauer Anton Maria Schyrlaeus de Rhaetia (1597-1660), der noch im Jahr 1645 eine kleine Sammlung an mehr oder minder genauen Zeichnungen veröffentlichte.

Während dessen erschienen in Italien weitere, mit mehr oder minder detailreichen Angaben versehene Mondkarten. 1629, 1630 und 1646 von Francesco Fontana (1585-1656) und 1649 eine vom Rechtsanwalt Eustachio Divini (1610-1685), der den Mond mittels eines selbstgebauten Fernrohres beobachtete und auch noch selbst die kupfernen Druckplatten herstellte.

Erst 1651 lag das Buch "De mundo nostro sublunari" des englischen Arztes, Naturforschers und Entdeckers des Erdmagnetismus William Gilbert (1540-1603) in gedruckter Form vor. Es enthielt neben einer aus dem Jahr 1600 stammenden Mondkarte, auf der allerdings nur sehr grobe Einzelheiten auszumachen sind, erstmals die Bezeichnung der hellen Gebiete der Mondoberfläche als Meere und die dunklen als Land. Die Gebiete umfaßten im wesentlichen die als "Mondgesicht" bekannten Bereiche der Mondoberfläche, die er mit so phantasievollen Namen wie Regio Magna Orientalis, Regio Magna Occidentalis, Centinens Meridonalis, Insula Longa, Insula Borealis, Insula Medilunaria, Britannia, Promentorium Borealis, Mare Medilunairum, Sinus Orientalis, Cape Bicke und Cape Longum belegte. Sowohl die Karte als auch Gilberts Versuch einer ersten Nomenklatur blieben, hauptsächlich wegen des späten Erscheinungszeitpunktes des Buches, weitgehend unbeachtet.

Der erste Astronom, der sich näher mit dem Mond als Himmelskörper beschäftigt und dabei mehrere Mondkarten vergleichsweise hoher Präzision hergestellt hat, ist Johannes Hevelius, gen. Hewelcke.

Am 28. Januar 1611 in Danzig geboren, galt sein ausschließliches Interesse zwar nicht der Beobachtung des Mondes allein, er hat dennoch dazu beigetragen, dessen Erforschung entscheidend voranzutreiben.

Nach dem Besuch des Akademischen Gymnasiums zu Danzig (1617-1623 und 1627-1630) studierte er 1630/31 in Leiden Jura, wobei er aber seine schon während der Schulzeit begonnenen astronomischen Beobachtungen fast vollkommen einstellen mußte. 1634 kehrte er nach Danzig zurück, um, dem Wunsch des Vaters entsprechend, in dessen Brauerei eine kaufmännische Lehre zu beginnen und sich gleichzeitig in die Kunst des Bierbrauens einführen zu lassen.

Fünf Jahre später nahm ihm dann sein alter Lehrer Peter Crüger (1580-1639) am Sterbebett das Versprechen ab, sich fortan mehr auf seine eigentlichen Neigungen und Fähigkeiten zu besinnen. So kam es, daß Hevelius schließlich damit begann, langbrennweitige Linsen zu schleifen, Quadranten und Sextanten zu bauen. Ab 1651 stand ihm sogar eine eigene Sternwarte zu Verfügung, auf der er vorwiegend Sonne, Mond und Planeten beobachtete. Durch einen Brand im Jahr 1665 wurde das Observatorium mitsamt den darin aufbewahrten Instrumenten und Aufzeichnungen völlig zerstört. Mit Hilfe von Freunden und den Königen Polens und Frankreichs, die zu seinen Bewunderern zählten, konnte die Sternwarte bis 1681 wieder aufgebaut werden, nun jedoch mit wesentlich kleineren Instrumenten als zuvor ausgestattet.

Von den vielen Schriften, die Hevelius in seinem Leben verfaßte, interessiert uns vor allem seine "Mappa Selenographia" aus dem Jahr 1647. Sie enthielt neben einer 25 cm durchmessenden Mondkarte, die aus Beobachtungen mit azimutal (!) montierten Fernrohren von 2,5 und 3,5 m Länge, resultierte, insgesamt zwei Zeichnungen des Vollmondes und 40 mit unterschiedlichen Phasengestalten, die zwischen November 1643 und April 1645 entstanden waren. Die darauf erkennbaren Details sind schon erstaunlich genau wiedergegeben und zeugen von einem großen Beobachtungs- und Zeichengeschick.

Der begleitende Text zu den Zeichnungen ist jedoch an manchen Stellen, beispielsweise im Gegensatz zu den Erläuterungen van Langrens, weniger treffend. So hätte er in seinen großen Teleskopen, trotz der sicher noch mangelhaften Linsenqualtität, erkennen müssen, worum es sich bei den Strahlen, die vom Krater Tycho ausgehen, handelt. Er beschrieb sie als Gebirgsketten und so sind sie auch eingezeichnet. Außerdem enthalten die Hevelschen Karten eine gewisse Anzahl nicht vorhandener Krater, worin er sich allerdings kaum von anderen Mondzeichnern seiner Epoche unterscheidet.

Darüber hinaus führte Hevelius in seiner "Mappa Selenographia" eine Nomenklatur der Mondformationen ein, wobei er es aber strikt vermied, wie van Langren, Namen aus der Bibel heranzuziehen, sondern diese aus irdischen Pendants herleitete. Insgesamt 285 Bezeichnungen vergab er für die Regionen und Krater auf der Mondoberfläche. Sie war für viele Jahre die beste Beschreibung der im Fernrohr sichtbaren Einzelheiten auf der Mondoberfläche. Dennoch konnte sie sich auf lange Sicht nicht vollständig durchsetzen. Geblieben sind uns davon die Mondalpen, Kaukasus, Altai, Haemus, Balkangebirge, Karpaten, Riphäen, Ural und die Mondapenninen.

Zum Druck der "Selenographia" hatte Hevelius übrigens schwere Platten aus Kupfer benutzt, deren weiteres Schicksal weitgehend ungeklärt ist. Die Hinterbliebenen von Johannes Hevelius dürften sie nach und nach der Vernichtung preisgegeben, sie eingeschmolzen oder anderweitig verwendet haben. Die größte Platte jedenfalls tauchte um 1900 als noch einmal in Form eines riesigen Teetabletts wieder auf und ist seit dem verschwunden.

In Bologna in Italien beschäftigte sich der Jesuitenpater und Philosophieprofessor Francesco Maria Grimaldi (1618-1663) ebenfalls mit der Zeichnung von Mondkarten. Eine davon wurde 1651 im "Almgaestum novum" von Giovanni Battista Riccioli (1598-1671), seinem Lehrer, veröffentlicht. Im erläuternden Text ist davon die Rede, daß die Beobachtungen, die zu der Mondkarte führten, mit einem nicht näher bezeichneten "besten Teleskop" für diese Aufgabe gewonnen wurden. Sie ist von besonderem ästhetischen Reiz und braucht einen Vergleich mit den Produkten anderer Zeichner keineswegs zu scheuen, dennoch ist sie weniger genau als die Mondkarte von Hevelius.

Riccioli versuchte sich in seiner kleinen Schrift ebenfalls an einer Nomenklatur, wobei er sich prinzipiell zwar Van Langrens Schema bediente (und 36 Bezeichnungen übernahm), hierbei aber Namen von Wissenschaftlern und Philosophen verwendete, wobei er sich zum Teil auch von persönlichen Wertschätzungen beeinflussen ließ. Seine Namensgebung fand viel Anklang und Beifall und wurde von den südeuropäischen Astronomen quasi sofort übernommen. Dennoch dauerte es nahezu 150 Jahre, bis sich Ricciolis Nomenklatur endgültig durchgesetzt hat. Jahrelang wurde sie parallel zu Hevelius´ System verwandt und ist im wesentlichen noch heute im Gebrauch. So wurden die Krater Tycho, Kopernikus, Kepler, Grimaldi, Platon, Pythagoras, Strabo, Aristoteles, Timaeus, Eudoxus oder Epigenes von Riccioli getauft!

Da aber noch nicht alle Krater auf der Mondoberfläche kartographiert waren, weil sie außerhalb der Reichweite der vorhandenen Teleskope lagen, konnten später noch viele Ergänzungen hinzugefügt werden.

Eine erstaunlich präzise Karte des Vollmondes zeichnete im Juli 1650 der Jesuitenpater Gerolamo Sersale (1584-1654), von deren Existenz man lange Zeit nur durch eine Erwähnung in Ricciolis "Almagestum novum" wußte und die für viele Jahrhunderte verschollen war. Sie befindet sich heute im Naval Observatory of San Fernando in Cadiz.

Sporadisch betätigte sich auch Christiaan Huygens (1629-1695) mit der Zeichnung von Mondkarten. Seine Arbeiten der Jahre 1658, 1685 und 1686 zeigen den Erdtrabanten in verschiedenen Phasengestalten, haben aber keinen Einfluß auf andere Mondzeichner ausgeübt und auch keine große Bedeutung erlangt.

Während mehrerer klarer Nächte im Oktober 1662 zeichnete Geminiano Montanari (1633-1687), Kartograph und Mathematikprofessor in Bologna und in späteren Jahren Professor für Astronomie und Mathematik in Padua, die zwischen dem 3 und 14 Tage alten Mond liegenden Phasen. Die einzelnen Zeichnungen genügten jedoch kaum hohen Ansprüchen und waren sehr einfach gehalten, so daß es kaum Schwierigkeiten bereitete, Einzelheiten der Mondoberfläche wiederzufinden.

In England veröffentlichte im Oktober 1664 Robert Hooke (1635-1703), Naturforscher und erklärter Gegner der Newtonschen Gravitationslehre eine mit Hilfe von Beobachtungen an einem Teleskops mit 30 Fuß Brennweite erhaltene Zeichnung des Kraters Hipparcos. Weitere Detailbilder von Mondkratern sind in der 1665 herausgegebenen Schrift "Micrographia" enthalten.

Giovanni Domenico Cassini (1625-1712), von 1650 bis 1669 Professor für Astronomie in Bologna, danach Direktor der Pariser Sternwarte, später Entdecker von vier Saturnmonden und der nach ihm benannten Teilung im Saturnring, versuchte sich gleichsam in der Herstellung einer möglichst präzisen Mondkarte. Hierzu beschäftigte er eigens einen französischen Künstler mit Namen Jean Patigny und den Geographen Sébastien Leclerc. Zusammen sollten sie die einzelnen Phasen des Mondes zeichnen, die Cassini dann zu einer 3,60 m durchmessenden Mondkarte zusammenfaßte, wobei er auch eigene Zeichnungen mit einfließen ließ. Als Beobachtungsinstrumente dienten ihnen von Cassini aus Italien mitgebrachte Linsenfernrohre von Guiseppe Campani (1635-1715) mit Öffnungen von 8 und 10cm und 550cm Brennweite. Das Werk war 1679 vollendet und zeigte noch Strukturen mit einem Auflösungsvermögen bis hinunter zu 15 km, wobei das Gebiet um die Krater Petavius und Herklides sowie im Mare Serenitatis besonders zu betonen sind!

Als nächsten Schritt ließ Cassini von dieser Karte eine Kupferplatte mit ungefähr 50 cm Durchmesser herstellen, die er zur Vervielfältigung benötigte. Unverständlicherweise jedoch kam es nicht zu einer Veröffentlichung. Die Beweggründe Cassinis, dieses zu unterlassen, sind nicht bekannt. Erst 1787 wurde sie in einer königlichen Druckerei wiedergefunden, Drucke erstellt und schließlich doch noch herausgegeben.

Im Jahr 1692 veröffentlichte Cassini eine weitere Zusammenstellung von Mondzeichnungen, die auch zwei Arbeiten von Philippe de la Hire (1640-1718), Mathematik- und Architekturprofessor in Paris, enthielt, wobei eine einen Vollmond aus dem Jahr 1682 zeigt. 1702 gab La Hire einen eigenen Katalog mit diversen Mondkarten heraus.

Einen ersten Mondglobus erstellte in England Christopher Wren (1631-1723), Professor für Astronomie in Oxford, der im Sommer 1661 vollendet und auf Wunsch der Royal Society übereignet wurde und schließlich als Kuriosität im King`s Cabinet landete. Ein weiterer Globus wurde derweil von Matthias Hirzgater (1574-1643) geformt.

Die Astronomie in Nürnberg hatte bereits eine lange Tradition, aber auch viele Jahre der Abstinenz von dieser Wissenschaft erlebt, als sich 1678 Georg Christoph Eimmart (1638-1705), Direktor der Malerakademie zu Nürnberg, entschloß, auf der Vestnertorbastei eine Sternwarte zu bauen, die 1691 fertiggestellt wurde. Zu den selbstgewählten Aufgaben Eimmarts zählten die regelmäßige Beobachtung der Sonne, von Sonnen- und Mondfinsternissen, des Zodiakallichtes und der Kometen der Jahre 1664, 1680 und 1682. Hierzu standen ihm mehrere Fernrohre zur Verfügung.

Nach seinem Tode begann seine Tochter Maria Clara, die Arbeiten ihres Vaters zu veröffentlichen und beschäftigte sich selbst, nachdem sie jahrelang an seiner Seite die Fertigkeit des Zeichnen und methodischen Arbeitens erlernt hatte, von 1693 bis 1698 mit Zeichnungen des Mondes, um hieraus eine komplette Karte seiner Oberfläche zu erstellen.

Clara Eimmart heiratete wenige Jahre später den Nürnberger Mathematikprofessor Johann Heinrich Müller, der nach dem Tode seiner Frau deren und seines Schwiegervaters insgesamt 57 Foliobände umfassenden Aufzeichnungen einer Jesuitenschule in Russisch Polen vererbte. Dort lagerten sie etwa ein Jahrhundert und wurden schließlich bei einem Feuer, das die Schule bis auf ihre Grundmauern niederbrannte, restlos vernichtet.

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