Astrofotografie: Polar Aligment – Einsüden – Wie finde ich Sigma Octantis?

Wie finde ich Sigma Octantis?

Bei verschiedenen Methoden zum “Polar Alignment” ist es erforderlich, die Position des Himmelsnordpols bzw. des Himmelssüdpols am Sternenhimmel (SCP = South Celestial Pole) eindeutig auszumachen.

Sowohl beim Polfernrohr als auch beim QHY PoleMaster muss man Gegend des Himmelspols (Nord bzw. Süd) eindeutig im FoV auffinden können. Was beim Südpol nicht so einfach ist, weil es keinen hellen Polarstern am Südpol gibt (Sigma Octantis ist 5,45 mag hell).

Ich habe mehrere Methoden zum Auffinden des SCP gefunden:

  • Wikipedia: Southern Cross
  • Alain Maury: Beta Hydri
  • Hannes Pieterse: Achenar
  • Skywatcher Star Adventurer

Method #1: Wikipedia Method Southern Cross

In der Wikipedia findet man mehrere Aufsuchmethoden, die erst einmal helfen,  grob die Gegend des SCP zu finden.

Eine Methode geht vom Kreuz des Südens aus:

This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. Attribution: Micke (usurped) at English Wikipedia

Method #2: Beta Cen und Achenar

Die Methode von Hannes Pieterse sagt nicht, wie man das “Trapez” im Octant findet, sondern beschreibt wie, von diesem Tranpez ausgehend, die genaue Position des SCP gefunden werden kann.
http://assabfn.blogspot.de/2010/08/find-south-celestial-pole-scp.html

Method #3:  Acux – Fliege – Octans

Im user manual des Star Adventurer wird eine Methode zum “coarse alignment” beschrieben, die von dem Stern Acrux (alpha Crucis) ausgeht, dann geht man zu Alpha Muscae und weiter zu Gamma Musca (ist der nächst-hellste Stern). Die gerade Linie von Acrus über Gamma Mus zeigt genau zum SCP. Der Abstand auf dieser geraden Linie zum SCP  ist etwa ein gespreizte Hand breit.

Star Adventurer Manual

Method #4: Starten mit SMC, 47 Tuc und Beta Hydri

Im Internet hat Alain Maury in seinem Blog eine sehr schöne Beschreibung für den Südhmmel abgegeben: http://www.spaceobs.com/en/Alain-Maury-s-Blog/How-to-polar-align-in-the-southern-hemisphere

Da die Gegend um den Himmelssüdpol keinerlei hellere Sterne aufweist, beginnen wir das Aufsuchen mit einigen markanten, helleren Objekten: LMC, SMC, 47 Tuc, Beta Hydri und “hoppen” von Beta Hydri aus über Gamma-1-2-3 Octantis zum Trapez aus Sigma, Tau, Chi, Ypsilon Octantis.

Wir starten mit der Kleinen Magellanschen Wolke (SMC) und sehen ganz in der Nähe 47 Tuc.

Die beiden nehmen wir als Basis für ein gleichschenkliges spitzes Dreieck in Richtung des Himmelssüdpols, wo die Spitze der Stern β Hydri sein soll.

Wenn wir die Linie dieses spitzen Dreiecks weiter gehen, kommen wir zu einer kleinen Gruppe aus drei Sternen: γ1, γ2 und γ3 Octantis. Diese drei Sterne bilden ein stumpfes gleichschenkliges Dreieck. Die stumpfe Spitze zeigt auf das Trapez, was wir suchen.

Copyright: Alan Maury – Originalfoto aus seinem Blog

Üben an echten Fotos

Zum Üben dieser Auffinde-Methode eignet sich ein schönes Weitwinkel-Foto des Südhimmels, das ich in einem Reisebericht von Stefan Westphal gefunden habe:

http://www.astrofreunde-franken.de/namibia_2014_sw.html

Am Ende des Berichts findet sich ein Link auf seine Fotosammlung, wo dann das Foto “Nächtliche Stimmungsaufnahme” sehr schön zum Auffinden von Sigma Octantis geeignet ist:

Copyright: Stefan Westphal – Nächtliche Stimmungsaufnahme – Kiripotib

 

Astronomie: Einnorden – Polar Alignment mit dem Polfernrohr

Zur Erzielung einer guten Nachführung für die Astrofotografie muss die Montierung genau eingenordet werden.

Polar Alignment mit einem Polfernrohr  (SmartEQ Pro, SkyTracker,…)

Voraussetzungen: Wo ist der Himmelspol?

Voraussetzung: bei Nacht und freier Sicht auf den Polarstern bzw. Sigma Octantis

Das Polfernrohr muss grob auf den Himmelspol ausgerichtet sein, sodaß  Polaris (im Norden) bzw. Sigma Octantis (im Süden) im Gesichtsfeld des Polfernrohrs (FoV = 6 °) stehen.

Wie man Polaris (am nördlichen Himmel) findet, ist sehr bekannt und einfach: die hinteren beiden Sterne des “Großen Wagen” (Alpha und Beta UMa 2,0 mag und 2,3 mag) 5 mal nach oben verlängern und schon hat man Polaris (Alpha UMi 1,95 mag) gefunden. Alle diese Sterne sind recht hell, sodass man sie problemlos mit bloßem Auge finden kann.

Sigma Octantis (und das “Trapez”) am Südlichen Sternhimmel ist nicht so leicht zu finden, da es sich um relativ schwache Sterne handelt (Sigma Oct 5,45 mag). Hierzu habe ich einen separaten Artikel geschrieben.

Makierungen im Polfernrohr

Die SmartEQ Pro hat ähnlich wie ich es von dem “iOptron SkyTracker” her kenne, ein beleuchtetes Polfernrohr mit konzentrischen Kreisen, die als Zifferblatt mit 12-Stundenteilung dargestellt sind (andere Fabrikate können leicht anders aussehen):

PolarScope

Bild 1: PolarScope bei iOptron

Der Himmelsnordpol soll in der Mitte sein. Dafür muss Polaris im aktuellen Abstand vom Pol auf den entsprechenden Kreis gesetzt werden und die Position auf dem Kreis (12 Stunden-Zifferblatt) muss der aktuellen Position von Polaris (Stundenwinkel oder so ähnlich – s.u.) entsprechen. Man muss also die aktuelle Position von Polaris zum Zeitpunkt des Einnordens kennen (s.u.).

Wenn man nun eine halbwegs bequeme Stellung für den lockeren Blick durch das Polfernrohr gefunden hat, kann man die Polausrichtung leicht durchführen. Das Okular meines Polfernrohrs hat bei normal ausgezogenem Stativ eine Höhe von 1,07 Meter über dem Boden. Wenn ich auf meinem “normalen” Klappstuhl für astronomische Beobachtungen sitze, habe ich eine Augenhöhe von 1,16 m über Boden. Ich müsste also einen Beobachtungsstuhl haben, dessen Sitzfläche 9 cm niedriger ist; d.h. statt 45 cm müssten es 36 cm sein. Vielleicht nehme ich da einen höhenverstellbaren Klavierschemel oder eine stabile Holzkiste, die eine Kantenlänge von 36 cm hat.

Bestimmung der aktuellen Polaris-Position

Für die Einstellung im Polfernrohr benötigt man die aktuelle Position von Polaris bezogen auf den Himmelsnordpol. Diese Position kann mit unterschiedlichen Mitteln bestimmt werden.

Polaris-Position per Kochab-Methode

Als “Kochab-Methode” habe ich von Astrohardy gelernt, schaut man einfach, welche Position Kochab (Beta UMi) in Bezug auf den Himmelpol einnimt. Polaris steht genau gegenüber von Kochab, bezogen auf den Himmelspol d.h. die Verbindungslinie Kochab-Polaris geht genau durch den Himmelspol. Im umkehrenden Polfernrohr muss Polaris also auf seinen 40′-Kreis gesetzt werden und zwar genau in Richtung (Zifferblatt) von Kochab, wie man ihn mit dem blossen Auge sieht.

Kochab-03

Bild 2: Kochab (unten, links), Polaris (oben, Mitte) in Stellarium

Auf diesem Bild ist die Position von Kochab  auf einem Zifferblatt in Bezug auf den Himmelspol etwa “5 Uhr”.

Polaris-Position in Stellarium

Auch das schöne Planetariumprogram Stellarium zeigt ja für jeden Ort und jede Zeit die Position von Polaris an – auch als Stundenwinkel und Deklination.

Beispiel: Ort:  53° 34′ N 9° 58′ E, Datum und Zeit:  26.02.2017 um 19:00 Uhr MEZ (UTC+1)

Wenn man jetzt Stellarium auf Polaris schwenkt und Polaris anklickt, zeigt Stellarium viele Daten von Polaris an:

Stellarium zeigt Daten zu Polaris an

Bild 3: Stellarium zeigt Daten zu Polaris an

Die Zeile mit “Stundenwinkel/DE” ist für uns interessant.
Die Deklination von Polaris soll also 89° 19′ 35.9″ sein; d.h. sein Abstand vom Himmelsnordpol ist:  r = 40′ 24.1″
Der Stundenwinkel von Polaris ist 2h 11m 55.75s, wobei dieser normale Stundenwinkel als Nullpunkt den Südmeridian hat und nach Westen (rechts) zunimmt.

Um aus dem Stundenwinkel die Zifferblatt-Position von Polaris zu ermitteln, sind folgende Schritte erforderlich:

  • Unser Zifferblatt-Kreis ist nicht 24h, sondern 12h, also den Stundenwinkel t ersteinmal halbieren:  t/2  = 1h 05m 57.6s
  • Statt nach Süden blicken wir nach Norden. Der Nullpunkt liegt zwar oben, aber Westem liegt jetzt links; also ist die Zifferblattposition:    – t/2  (+ 12h) = 10h 54m 02.4s
  • Das Polfernrohr kehrt um: oben/unten und rechts/links; also plus 6h:  – t/2 + 12h  + 6h = 16h 54m 02.4s

Da wir die Zifferblatt-Position Modulo 12 nehmen wollen, ergibt sich als vollständige Formel:

Zifferblatt-Position = (18h – t/2) mod 12h   — was man mathematisch auch als (6h – t/2) mod 12h schreiben könnte

Also 4h 54m, was mit unserem Kochab-Wert von “ca. 5h” gut übereinstimmt.

Polaris-Position per App (Android & iOS)

Für mein iPad habe ich die kostenlose App “Polar Scope Align” von Dimitros Kechagias geholt.

Für mein Android-Tablet nehme ich das kostenlose “Polar Finder” von TechHead (jol@netavis.hu).

Beide Apps bieten die Möglichkeit sich die Ansicht der gängigsten Polsucherfernrohre einzustellen (Kreise und Skalen von iOptron, Skywatcher,…).

PolarFinder_Android

Bild 4: Android App: Polar Finder

PolarScopeAlign_iOS

Bild 5: iOS App: Polar Scope Align

Polaris-Position in der Handbox

Die Handbox liefert als Komfort auch noch eine Anzeige der Polaris-Position:

Handbox: Menue -> Align -> Pole Star Position

Pole Star Position

Bild 6: Pole Star Position

Dann wird die Position von Polaris für eine aktuellen Ort und die aktuelle Zeit im Hand-Controller wie folgt angezeigt:

Position of Polaris

Bild 7: Position of Polaris

Dazu muss die Go2Nova Handbox (Hand-Controller) selbstverständlich genau auf geografische Koordinaten und Uhrzeit eingestellt sein.

Astronomie: Einnorden – Polar Alignment mit QHY PoleMaster

Generelles zu Einnordung / Einsüdung / Polar Alignment

Gehört zu: Einnorden

Siehe auch: SharpCap

Eine parallaktische Montierung muss “eingenordet” sein, damit das Goto und die Nachführung richtig funktionieren.

Hat man keine fest aufgebaute Montierung, sondern eine mobile Montierung, die jedesmal wieder neu aufgestellt werden muss, so hat man die Prozedur des Einnordens immer wieder erneut durchzuführen und man fragt sich, wie man das einfach, genau und bequem gestalten kann.

Einnorden muss man also immer, wenn man parallaktisch per Motor nachführen will – wegen längerer Belichtungszeiten.

Zur “Einnordung” gibt es verschiedene Methoden, die ich im Überblick in diesem Artikel dargestellt habe. Dies sind:

  • Scheinern – Drift Alignment
  • Polfernrohr mit Fadenkreuz und Sternenmaske
  • Spezielle Funktion von computerisierten Montierungen (per Handbox)
  • Software “AlignMaster” mit ASCOM Goto Montierungen
  • QHY PoleMaster (Hardware und Software)
  • Software “SharpCap
  • xyz – Plate Solving

Ich benutze zum Einnorden meiner Montierungen SkyWatcher HEQ5 Pro und iOptron SmartEQ Pro den QHY PoleMaster. Das Einnorden/Einsüden meines NanoTrackers versuche ich ebenfalls mit QHY PoleMaster ggf. muss ich mit SharpCap Aufnahmen machen, die dann für ein Plate Solving auf dem Windows-Notebook zur Verfügung stehen. um definitiv zu wissen, welche Stern im Gesichtsfeld stehen.

Polar Alignment mit PoleMaster QHYCCD

Warum QHY PoleMaster?

Im Rentenalter wollte ich mein Astronomie-Hobby aus der Jugendzeit wieder aufnehmen, nachdem ich fast 40 Jahre garnichts astronomisches gemacht hatte.

Ich schielte von Anfang an auf die Astrofotografie und wollte mit einer kleinen mobilen parallaktischen Montierung anfangen, mit der ich aber auch die in den letzten Jahrzehnten möglich gewordenen neuen Dinge wie GoTo und Autoguiding mal praktisch ausprobieren wollte. Meine Wahl fiel vor zwei Jahren auf eine iOptron SmartEQ Plus. Mittlerweile (2017) habe ich eine gebrauchte Skywatcher HEQ5 Pro….

Mein hauptsächlicher Beobachtungsort ist die Innenterrasse meiner Erdgeschosswohnung in Hamburg-Eimsbüttel (also Lichtverschmutzung durch Stadtlicht). Ich habe dort keine fest eingerichtete Terrassensternwarte, sondern muss die Montierung für jede Beobachtungsnacht neu aufstellen und einjustieren.

Für die Füße des Dreibeinstativs habe ich auf den Terrassenfliesen Markierungen mit Nagellack gemacht.

Ich habe gelesen, dass man für vernünftige Astrofotos sehr lange belichten soll (Poisson-Verteilung der ankommenden Photonen). Beispielsweise so etwa mindestens 30 Einzelaufnahmen (sub exposures) mit je 300 sec Belichtungszeit. Damit die dazu benötigte Nachführung gut funktioniert, ist eine sehr exakte Aufstellung der Montierung erforderlich. D.h.

  • Waagerechte Aufstellung
  • Einnordung (Polar Alignment)

Die Auflageplatte der Montierung soll exakt waagerecht liegen, also muss der Polkopf abgeschraubt werden und eine Wasserwaage daher, um die Stativbeine genau auf eine waagerechte einzustellen. Dann kommt der Polkopf (Achsenkreuz) wieder drauf und die Stundenachse muss genau auf den Himmelspol ausgerichtet werden…

Danach erst kann das Star Alignment geschehen, damit ich meine Beobachtungsobjekt leicht per Goto in die Bildmitte einstellen kann.

Die Montierung sollte nun auch eine sehr gute Nachführung vornehmen. Falls das noch weiter verbessert werden soll, wäre schließlich ein Autoguiding angezeigt.

Für das sog. Einnorden gibt es ja viele Techniken. Meine schöne iOptron SmartEQ Pro Montierung hat dafür in der Stundenachse ein beleuchtetes Polfernrohr mit konzentrischen Ringen und einer Zifferblatt-Mimik. In der Praxis war das aber für mich viel zu unbequem (Foto: Kniefall).

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Bild 1: Der Kniefall: So bequem schaut man durch das beleuchtete Polfernrohr

Deswegen war ich begeistert, als ich von dem neuen Produkt „QHY PoleMaster“ lass und Erfahrungsberichte dazu in Google und Youtube fand.

Was ist QHY PoleMaster?

Was der QHY PoleMaster genau ist und wie er funktioniert haben andere schon sehr schön im Web erklärt.

Kurzgesagt ist es eine kleine USB-Kamera mit einem lichtstarken Objektiv (f=25mm) und einem Sensor 1280×960 (MT9M034, 1/3″, 3,75µ) wie bei der QHY5L II, die auf die Montierung gesteckt wird und mit der man die Gegend um den Himmelpol fotografiert (FoV 11×8 Grad). Die kleine Kamera wird per USB mit einem Notebook-Computer verbunden auf dem eine spezielle PoleMaster-Software von QHY installiert ist.

Installation der Software für QHY PoleMaster auf dem Windows-Notebook

Zunächst ist ein Treiber für die im QHY PoleMaster enthaltene Kamera erforderlich. Was mitgeliefert wird ist ein proprietärer Treiber, der eine vom Hersteller erfundene Gruppe “AstroImaging Equipment” im Windows-Gerätemanager aufmacht: PoleMasterDriverLatestEdition.zip

Nach erfolgreicher Installation des Treibers erscheint die Kamera im Windows-Gerätemanager wie folgt:

PoleMaster-02

Bild 2: QHY PoleMaster Driver

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Das Herzstück der PoleMaster-Lösung ist dann die spezielle Software, die das Bild der Kamera auf dem Window-Notebook anzeigt und dann durch die Prozedur des Polar Alignments führt.

Rotationskreis der Stundenachse

QHY PoleMaster

Himmelspol und Rotationszentrum zur Deckung bringen:

QHY PoleMaster

Wie funktioniert das Einnorden mit QHY PoleMaster?

Im ersten Schritt richtet man die Kamera auf die Polgegend, identifiziert Polaris durch Doppelklick und die Software errechnet aufgrund des Sternfeldes insgesamt, wo sich genau der Himmelspol befindet.

Im zweiten Schritt soll man die Montierung mehrfach um die Stundenachse drehen und dabei die Drehung eines  “anderen” Sterns verfolgen und Doppelklicks machen um die Position an die Software zu übergeben. Daraus ermittelt die Software den Rotationskreisbogen und damit genau wohin die Rotationsachse (Stundenachse) der Montierung zeigt.

Im dritten Schritt muss man die  Montierung so im Azimut und in der Polhöhe einstellen, das beides zur Deckung kommt – was auf dem Bildschirm durch zwei Markierungen angezeigt wird.

Das ganz soll nur 3 Minuten dauern und eine Genauigkeit von 30″ liefern.

Zusammenfassung Schritt für Schritt:

  1. USB-Stecker an Kamera soll nach rechts schauen, USB-Kabel mit Laptop-Computer verbinden
  2. Montierung auf Home-Position stellen
  3. PoleMaster-Programm auf Laptop-Computer starten.
  4. Oben links auf “Connect” klicken.
  5. Zoom einstellen
  6. Region Selection: North
  7. Belichtungszeit aufdrehen bis auch die dunkleren Sterne (dunkler als Polaris) auf dem Display sichtbar werden.
  8. Ggf. Fokussierung des PoleMasters überprüfen
  9. Doppelklick auf Polaris und softwaremäßiges Rotieren einer Maske von Umgebungssternen bis sie übereinanderliegen (damit ist der Himmelspol identifiziert)
  10. Selektieren eines anderen Sterns als Polaris mit Doppelklick (dieser Stern dient dazu, den Drehpunkt der Stundenachse zu messen, muss also bei Rotation im Bildfeld bleiben)
  11. Physisches Drehen um die Rotationsachse des Geräts zweimal um jeweils 30-40 Grad und Doppelklick auf den “anderen” Stern. Daraus berechnet die Software den Drehkreis des “anderen” Sterns und damit ist der Drehpunkt der Montierung identifiziert
  12. Montierung zurück in die Home-Position fahren. Dabei muss der “andere” Stern entlang des berechneten Kreises laufen.
  13. Die Software zeigt jetzt die errechneten Positionen des Himmelspols (grüner Kreis) und des Drehpunkts der Montierung (roter Kreis) an. Diese müssen an der Montierung durch manuelles Verstellen von Azimut und Polhöhe zur Deckung gebracht werden.

Befestigung der QHY PoleMaster auf der Montierung SmartEQ Pro

Problem ist „nur“ noch: Wie wird die PoleMaster Kamera auf der Montierung befestigt? Die Kamera selbst hat unten drei M3 Schrauben kreisförmig in Winkeln von 120 Grad angeordnet. Die werden von oben auf eine Adapter-Scheibe geschraubt, die mit ihrer unteren Seite auf der Öffung des Polfernrohrs ihrer Montierung befestigt wird. Je nach Montierung gibt es verschiedne Adapter-Unterteile z.B. für:

  • EQ6/AZEQ6
  • HEQ5
  • iOptonCEM60 ZEQ25/CEM25 iEQ45  iEQ30
  • AZEQ5
  • Celestron AVX  CGEM
  • EM200/EM11
 Ich habe ja, wie gesagt, eine Montierung, die nicht ganz so „Mainstream“ ist, nämlich einen iOpton SmartEQ Pro. Mein deutscher Lieferant konnte keinen passenden Adapter liefern. Ich spielte schon mit dem Gedanken, meine Montierung zu wechseln (etwa CEM25), dann fand ich aber im Internet bei der englischen Firma „Modern Astronomie“ den Adapter für die SmartEQ Pro. Den habe ich mal als erstes alleine bestellt, um die prüfen, ob das Ding auch das tut, was ich für den PoleMaster benötige. Gestern kam das Paket mit dem Adapter aus England hier an. Man montiert das Teil auf die vordere Öffung des Polfernrohrs, die damit blockiert ist (anders als bei anderen Adaptern). Es passt auf meine Montierung und sieht insgesamt gut aus.
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QHY PoleMaster Adapter on SmartEQ Pro

Da der Adapter OK war, habe ich nun auch den eigentlichen PoleMaster bestellt (ohne Adapter). Mein deutscher Lieferant hatte den auf Lager und lieferte extrem schnell.
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QHY PoleMaster on SmartEQ Pro

Befestigung der QHY PoleMaster auf dem NanoTracker

5. April 2017: Um den QHY PoleMaster auf einem ganz normalen 3/8-Zoll Fotogewinde zu befestigen, gibt es von der Firma Cyclops Optics einen speziellen Adapter namens “Universal Portable Mount Adapter PM-ST”.

https://www.cyclopsoptics.com/adapter/cyclops-optics-universal-portable-mount-adapter-t6061-cnc-for-polemaster/

Die eine Scheibe befestigt man mit drei kleinen Schrauben hinten am PoleMaster; diese Scheibe hat nach unten ein 3/8-Zoll Innengewinde. Mit einem 3/8-Zoll auf 1/4-Zoll Zwischengewinde kann ich das dann auf den NanoTracker schrauben. Die zweite Scheibe dient dann als (große) Kontermutter, um die Verbindung nach unten in der gewünschten Richtung (hier: USB nach rechts) zu fixieren

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QHY PoleMaster mit Spezialadapter auf NanoTracker

Am 8. Juli 2017 konnte ich damit ein Polar Alignment meines NanoTrackers auf dem Fotostativ “Sirui ET-1204” mit einem Stativkopf “Rollei MH-4“erfolgreich durchführen.

Den Stativkopf Rollei MH-4 habe ich am 16. Mai 2017 bei Amazon für Euro 24,99 gekauft (Belastbarkeit 2,5 kg).

Das Fotostativ Sirui ET-1204 habe ich am xxx gekauft (für die Flugreise: Carbon, 4 Segmente,…)

Für das Polar Alignment mit der PoleMaster-Software waren erforderlich:

  • Stabile Aufstellung des Fotostativs: Das ging durch beschweren der Mittelsäule mit einer Plastiktüte mit schwerem Inhalt
  • Nivellieren in die Waagerechte: Das ging mit einer kleinen Wasserwage
  • Drehen der Kamera um die Rotationsachse des Motors: Das ging, wenn man die Kontermutter etwas lockerte
  • Kleine Bewegungen der “Montierung” im Azimut und Polhöhe: Das ging mit Hilfe des Neigekopfs MH-4

Den Rollei Stativkopf (Neigekopf) MH-4 habe ich eigens zur einfacheren Einnordung angeschafft:

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Neigekopf MH-4

 

Befestigung der QHY PoleMaster auf einer Skywatcher HEQ-5 Pro

11. Juli 2017: Ich plane nun von meiner SmartEQ Pro auf eine Skywatcher HEQ-5 Pro Synscan umzusteigen.

Für diese Montierung gibt es einen passenden Adapter, den ich z.B. bei Teleskop Express gefunden habe.

Um den QHY PoleMaster auf einer Montierung Skywatcher HEQ5 Pro  zu befestigen, gibt es (z.B. bei Teleskop-Express) den Adapter “PoleMaster Adapter für Skywatcher H-EQ5 Montierung“.

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p8803_ALccd-PoleMaster-Adapter-fuer-Skywatcher-H-EQ5-Montierung.html

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Astrofotografie: Kometen

Beobachtungsobjekte

Unter allen Beobachtungsobjekten ist ein Komet, wenn er schön eindrucksvoll sein soll, schwer vorherzusagen. Was habe ich bisher geschafft?

Historie meiner Kometenbeobachtungen

Ich habe in meiner Jugend mal den Kometen Burnham 1959k (C/1959 Y1) von Bremen aus fotografiert. Das Foto ist aber verschollen. Der Komet stand damals im UMi, glaube ich. Wir hatten länger belichtet und per Hand auf den Kometen nachgeführt. Die Sterne wurden dann kleine Striche.

Später am 24. März 2013 habe ich dann mal den Versuch gemacht, einen Kometen über der Hamburger Aussenalster zu fotografieren. Das müsste C/2011 L4 (Panstarrs) gewesen sein. Da war ich noch ganz am Anfang meiner wiederaufgenommenen amateurastronomischen Bemühungen und hatte keine Ahnung, wie ich ein nicht mit blossem Auge sichtbares Objekt fotografieren sollte.

Am 17. Jan 2016 habe ich dann einen weiteren Versuch gemacht, einen Kometen zu fotografieren.  Das war der Komet Catalina C/2013 (von meiner Terrasse in Eimsbüttel).

Für das Jahre 2017 hatte ich mir vorgenommen, irgendeinen Kometen mal endlich “systematisch” abzulichten. Die Wetterbedingungen und die persönliche Energie führten dazu, dass es fast zu spät wurde im ersten Halbjahr 2017. Ein Kollege zeigte mir am 21. Mai 2017 sein gelungenes Foto von C/2015 V2 (Johnson), was mich erneut motivierte. es auch einmal zu probieren.

Aktuelle Kometenbeobachtungen

C/2015 V2 (Johnson)

Am 18. Juni 2017 war es dann soweit. Die Wettervorhersage prognostizierte eine sternklare Nacht. Allerdings hatten wir hier in Hamburg schon die “weißen Nächte”; d.h. es wurde in der Nacht nicht richtig dunkel. Die nautische Dämmerung (-12°) sollte um 00:22 Uhr enden, aber die astronomische Dämmerung  (-18°) sollte erst wieder am 30. Juli enden und dann erst eine wirklich dunkle Nacht bescheren. So lange wollte ich aber nicht warten.

Beobachtungsplanung C/2015 V2 (Johnson)

Die Beobachtungsplanung mit Stellarium ergab folgendes:

  • Ort: Handeloh   53° 14′ 06,4″ N, 09° 49′ 46,6″ E
  • Zeit: ab 00:20 Uhr
    • Sonne: Nautische Dämmerung   (h = -12° 14′)
    • Mond:  h = -18°,  Phase= 0,34 abnehmend
    • Komet: h = +30°,  mag = 6,80
  • Montierung: SmartEQ Pro   mit Stromversorgung
  • Kamera: Sony NEX-5R, IR-Fernauslöser, mit Objektiv Takumar 133mm FoV 6°x9°
  • Computer: Windows-Notebook, iPad, iPhone
  • Koordinaten des Kometen (für Goto):    14:19:42, +02:53:47     (sagte Stellarium am 17.6.2017)

Beobachtungsprotokoll

  • Montierung aufgestellt, mit Wasserwaage nivelliert.
  • Einnordung mit QHY PoleMaster   (30″ genau)
  • Fokussierung Kamera
  • 1-Star-Alignment auf Arkturus
  • Goto Komet   (Abweichung 10′)
  • Probefoto: ISO 3200, 30 Sekunden, f/3.5:   zu hell
  • Himmelshelligkeit  SQM-L  20,1 mag/arcsec²
  • Belichtungsserie: 40 x 15 Sekunden – Komet als schwacher Lichtfleck in der Mitte erahnbar
  • Dunkelbilder: 10 x 15 Sekunden

Bildbearbeitung

  • Plate Solving mit ASPS: Positionierungsgenauigkeit: 10′,  Dokumentation in Excel
  • Stacking: DSS Ergebnis als FITS speichern
    • Die Lightframes: 012277-01244 hatten einen Score von um die 800, während die 01245-1265 eine Score von mehr als 3000 haben.
  • Fitswork: Stacking-Ränder beschneiden, Vignettierung entfernen, Himmelshintergrund neutrale Farbe, speichern als 16-Bit-TIFF
  • Gimp:  Stretchen
  • Flats: gleiche Blende, am besten gleich nach den Lights wegen der aktuellen Lage der Staubkörner,… gleiches ISO, T-Shirt vor Lichtquelle (z.B. Notebook-Display)

 

Astrofotografie: Langzeitbelichtung per IR mit Opteka RC-3 Remote Control

Astrofotografie mit Opteka RC-3 Remote Control

Um Astrofotografie mit meiner Kamera Sony NEX-5R machen zu können, benötige ich ja eine Lösung für:

  • Erschütterungsfreies Auslösen der Bilder
  • Langkeitbelichtung ( mehr als 30 Sekunden)

wie ich im Artikel Astrofotografie mit der Sony NEX-5R beschrieben habe.

Die Lösung: Infrarot-Fernauslöser Opteka RC-3 Remote Control

Da mir das Sony-Original-Gerät zu teuer war, habe ich mir ein Opteka RC-3 besorgt: Contine reading

Astrofotografie: Langzeitbelichtung per IR mit Astrus & Tempus from byMac Inventions

Mein Problem

Ich möchte mit meiner Astrofotografie jetzt einen Schritt “professioneller” werden und Fotos mit längerer Belichtungszeit machen.

Beispielsweise 45 x 60 sec = 2400 sec = 45 min  (für Deep Sky Objekte wie z.B. M8 & M20)

Länger als 30 Sekunden kann ich mit meiner Sony NEX-5R nur im Bulb-Modus belichten. Das könnte ich per Hand mit meinem IR-Fernauslöser Opteka machen.

Aber das ganze 45 Mal per Hand wäre doch extrem nervig.

Lösungen

für meine Kamera, die Sony NEX-5R, gibt es Lösungen, die als IR-Fernbedienung fungieren (denn die NEX-5R hat ja kein USB) und dann den BULB-Modus der NEX-5R ausnutzen.

Contine reading

Astronomie: Universe2Go – Orientierung am Sternenhimmel

Universe2Go ist eine Plastikbrille, durch die ich den Sternenhimmel betrachten kann, wobei mir über einen halbdurchlässigen Spiegel Zusatzinformationen (Bild, Schrift, Ton) zu der durch Lagesensoren erkannten Himmelsposition über eine SmartPhone-App eingeblendet werden. – Wir sehen also den echten Sternhimmel (=Reality) ergänzt um Zusatzinfos (=augmented) d.h. “Augmented Reality”

Universe2go ist also eine Art “Hand-Planetarium”.

So sieht das Gerät aus:

universe2go_1704b

universe2go_1705a

universe2go_1708a

universe2go_1709a

Man muss sich als erstes die App für das iPhone herunterladen und aktivieren.

Man startet dann die App im sog. “planetarium mode”.

Dann das SmartPhone mit dem Display nach unten in Pfeilrichung in das obere Fach des Geräts einlegen. Es können verschieden große SmartPhones eingelegt werden und mit Schaumstoffstückchen fixiert werden.

Kalibrierung des Augenabstands.

  • Hierzu wird die Stimmerkennung per Microfon benutzt.
  • Stimmeenkommandos: “Start” und “Stopp”

Menüsteuerung (grundsätzlich)

  • Das Menü wird durch zwei Bewegungen angeschaltet. Zuerst bewegen wir den Kopf zum Boden bis ein grüner Pfeil erscheint, der aber zunächst noch durchgestrichen ist (wie ein Verkehrsschild). Dann wbewegen wir den Kopf  zurück in den Geradeausblick. Nun ist das Menü angeschaltet. Es erscheint eine kleine Hand mit dem Zeigefinder. Dies ist der Cursor. Es werden diese zwei Bewegungen gebraucht, damit das Menü nicht aus Versehen eingeschaltet wird.
  • Navigation im Menü: Nachdem das Menü eingeschaltet wurde und wir den Cursor sehen, können wir durch leichtes bewegen des Kopfes noch unten/oben durch die Liste der Menüpunkte gehen.

 

 

Astrofotografie: Liste meiner Geräte – Equipment

Als Einsteiger in die Astrofotografie benötige ich die richtigen Geräte und muss mit diesen Geräten umgehen können. Die lieben Kollegen, das Internet und die Werbung empfehlen da ganz viel.  Am liebsten möchte ich das alles remote (gesteuert über das Notebook) vornehmen.

Funktionen und Techniken

Geräteliste

Ich beginne hier eine Liste, die ich Stück für Stück vervollständigen will:

Montierungen und Zubehör

Fotostative und Zubehör

Einnorden / Einsüden

Für das Polar Alignment verwende ich:

  • QHY PoleMaster
  • iPhone mit App “Planetarium” (Virtual Reality mit äquatorialem Koordinaten-Gitter)

Auffinden / Sucher / Fokussieren

Beim Goto Alignment muss man ja einen Stern (oder zwei, oder drei) in die Mitte des Gesichtsfelds einstellen und dann bestätigen. Wenn der Alignment-Stern aber nicht im Gesichtsfeld des Teleskops ist, muss man irgendwie mit einem Sucherfernrohr arbeiten.

Als Geräte zum Suchen habe ich:

  • GEOPTIK Sucherhalter für Blitzschuh einer DSLR
  • Leuchtpunktsucher (Leuchtpunktsucher blendete weil zu hell)
  • Kleines Sucherfernrohr TS-Optics 6×30 gradsichtig     https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p294_TS-Optics-6×30-Sucher-mit-Halter—schwarz–geradsichtig.html

Nachführung

Teleskope und Zubehör

Siehe auch: Einsteiger-Teleskope

Wenn mal gelungene Astrofotos anschaut (z.B. auf www.astrobin.com), ist fast immer ein APO-Teleskop benutzt worden, wie etwa:

  • Explore Scientific ED102CF  (f=740, D=102)

Im November 2017 habe ich mir nach langem Zögern dann doch einen kleinen Refraktor  zugelegt. Es ist ein gebrauchter Orion ED 80/600 (baugleich mit SkyWatcher ED 80/600).

Der Orion ED 80/600 hat eine 2-Zoll-Okularauszug (OAZ) Crayford Dual Speed. Dafür habe ich mir im Februar 2018 einen Satz Okulare geleistet: TS Optics Expanse 8mm, 13mm, 17mm

Was ich zur Zeit habe (bzw. zeitweise hatte) ist:

  • SkyLux 70/700 Refraktor “LidlScope”   (verkauft)
  • Orion ED 80/600
  • GuideScope50  (f=180mm)  wird jetzt zum Guiding mit der Software PHD2 Guiding verwendet
  • Bahtinov-Maske (für 70mm und …)
  • TS Optics Expanse Okulare
  • Baader Solarfolie
  • Motor-Fokussierer PegasusAstro

Kameras und Zubehör

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen den klassischen Digital-Kameras (DSLR) und speziellen Astro-Kameras mit CCD- oder CMOS-Sensoren. Mit beiden macht man Einzel-Aufnahmen (also keine Videos). Bei der speziellen Astro-Kamera schwören die Astro-Spezialisten auf monochrome; Farbaufnahmen entstehen durch Einzelaufnahmen mit Farbfiltern. Im Gegensatz dazu macht eine DSLR immer Farbfotos (genannt “One Shot Color”, im Jargon: OSC), wofür vor dem Sensor eine sog. Bayer-Matrix liegt.

Ausserdem gibt es sog. “Web-Kameras” mit denen man nicht einzelne Fotos aufnimmt, sondern Videos z.B. bei der Planetenfotografie.

Mit der Entwicklung der Smartphones (und Tablets) als immer bessere “Fotoapparate”, ist auch ein Einsatz in der Astrofotografie möglich.

Als DSLR werden von den “Profis” immer die Canon-Kameras empfohlen und man kann z.B. auf www.astrobin.com mal schauen, welche Kameras und Objektive für schöne Astrofotos verwendet wurden.

Digital-Kameras (siehe auch diese Übersicht)

  • Allgemeines Zubehör
    • Reinigungs-Set für Sensor
    • Speicherkarten
    • GEOPTIK Sucherhalter für Blitzschuh auf DSLR   https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p8824_Geoptik-Sucherhalter-fuer-DSLR–Kameras.html
    • Leuchtpunktsucher für Blitzschuh auf DSLR
  • Sony NEX-5R
    • Ersatzakkus und Ladegerät
    • Externe Stromversorgung 7,6 V  https://www.akku-king.net/netzteil-mit-akkuadapter-kompatibel-zu-sony-ac-pw20-7-6v-2a/kamerazubehoer/ladegeraete/a-20111770/
    • Sony-Fernauslöser Opteka RC-3 (und Ersatzbatterie CR2025)
    • Intervalometer “Tempus & Astrus”  (und Ersatzbatterie CR2032 oder CR2025)
    • Objektiv Olympus 50mm OM-System G.Zuiko mit Adapter für E-Mount
    • Objektiv Vivitar 26mm mit Adapter für E-Mount
    • Objektiv Takumar 135mm mit Adapter für E-Mount
    • Objektiv Olympus 135mm OM-System E.Zuiko mit Adapter für E-Mount
    • Objektiv Zeiss Jena Sonnar 300mm   (für M42-Adapter????)
    • Objektiv Beroflex 300mm f/4  mit OM-NEX-Adapter
  • Canon EOS 600D
    • Ersatzakkus und Ladegerät
    • Externe Stromversorgung 7,6 V
    • USB-Kabel “Premium” mit vergoldeten Steckern und Feritkernen
    • Objektiv Sigma 24mm, f/1.8
    • Adapter M42-EOS
    • Adapter OM-EOS

Astro-Kameras

  • Altair GPCAM (für 1,25-Zoll OAZ)
    • Objektiv 12mm
    • Altair GPCAM Multi-Purpose Camera Mounting Clamp   (mit 1/4-Zoll-Gewinde)

Smartphones

  • iPhone
    • Smartphone-Adapter “Lens2Scope” Butterfly

Computer mit Software

  • Windows-Notebook
    • Seriell-USB-Adapter (zur Steuerung der Montierung HEQ5 Pro)
    • Software APT (zur Steuerung der Canon EOS 600D)
  • iPhone
  • iPad  (zur Steuerung der Sony NEX-5R)
  • Android-Tablet
    • USB-OTG-Adapter
    • Software “DSLR Controller
  • Android-Smartphone

Planetarium: Hardware & Software

  • Universe2Go

Diverse

  • Schnellwechselplatten Arca-Swiss
  • SQM Sky Quality Meter
  • Rotlichtlampe / Stirnlampe
  • Rotpunktsucher (und Ersatz-Batterie CR2032)
  • Rotlicht-Folie Lee
  • Laser Pointer grün 100 mW
  • AA- und AAA-Akkus und Ladegerät
  • iCap Notebookzelt
  • Kabeltrommel 220V
  • Camping-Tisch und -Stuhl

 

Astrofotografie: Plate Solving

Astrofotografie: Plate Solving Software

Software zum Plate Solving

Plate Solving Software kann entweder “stand alone” (also ganz alleine ohne eine weitere Software) oder “eingebaut” von einer anderen (führenden), sog. Host-Software aufgerufen werden (z.B. von APT aus oder von SGP aus oder neuerdings auch von SharpCap aus).

Im einfachsten Fall, dem “stand alone” Plate Solving können die Bildquellen ganz einfach JPG-Bilder oder FITS-Bilder sein, die irgendwo auf dem Notebook liegen (also keine Kamera, kein ASCOM, kein garnichts, eben einfach “Stand Alone”). Als Ergebnis des Solven werden die Koordinaten des Bildmittelpunkts der Drehwinkel und einige weitere Daten ermittelt.

Zum Plate Solving gibt es zwei Software-Lösungen, die sehr verbreitet sind:

Ausserdem gibt es eine sehr beliebte Web-Lösung zum Plate Solving, die mit geringstem Aufwand schöne Ergebnisse liefert:

Mein Weg zum Plate Solving

Mein Einstieg in das Plate Solving war (natürlich) erst einmal die einfachste Möglichkeit, nämlich der Web-Dienst nova.astrometry.net, der mir sehr schön für einzelne Bilder im Nachhinein zeigen konnte, was da alles auf meinem Bild drauf war.

Um ein Plate Solving auch unabhängig vom Internet und auch in größeren Mengen vornehmen zu können, bin ich dann auf den  All Sky Plate Solver gekommen. Der kann zwar Bilder mit ASCOM-Kameras aufnehmen, aber nicht mit meiner Canon EOS 600D. Damit konnte ich z.B. die Genauigkeit meiner Goto-Montierung im Nachhinein messen.

Später, als ich mich mit APT beschäftigte (weil das die Canon EOS 600D steuern kann), habe ich mich auch näher mit PlateSolve2 beschäftigt. Über APT kann ich nun Aufnahmen mit meiner Canon schießen und dann innerhalb von Sekunden ein Plate Solving durchführen, was sofort zur genaueren Ausrichtung der Kamera (sog. framing) auf das gewünsche Objekt benutzt werden kann.  Der Vorteil von APT war demnach: Mit ein und derselben Software ein Bild aufnehmen und damit gleich ein Plate Solving vornehmen. Erst in einem späteren Schritt will ich meine Goto-Montierung mit APT verbinden.

Plate Solving zur Polausrichtung

Auch bei den Techniken zur Polausrichtung (Polar Alignment) kann Plate Solving hilfreich sein. So arbeitet beispielsweise SharpCap mit einen Polar Alignment Routine, bei der zuerst die Himmelsgegend um den Himmelspol fotografiert wird und dann ein sofortiges Plate Solving den genauen Ort des Himmelspols liefert…

Plate Solving und SYNC mit der Goto-Montierung

Wenn ich meine Kamera-Aufnahme-Software mit Software zum Plate Solving und mit Software zur Teleskop-Steuerung (Steuerung der Montierung)  verbinde (wie z.B. mit APT), kann ich in einem Rutsch:

  • Ein Astrofoto aufnehmen
  • Die Koordinaten des Bildmittelpunkts durch Plate Solving ermitteln
  • Die Montierung auf die Koordinaten “Sync”-en  (bei unveränderter Teleskop-Position)