Gehört zu: Astrofotografie, Montierung einjustieren
Siehe auch: Polar Alignment mit SharpCap Pro, Polar Alignment mit ASIair, Sigma Octantis, Autoguiding
Contents
- 1 Polar Alignment – Aufgabenstellung
- 2 Polar Alignment – Welche Genauigkeit ist erforderlich?
- 3 Polar Alignment – Welche Geräte setzen wir zum Polar Alignment ein?
- 4 Polar Alignment – Lösungsmöglichkeiten
- 4.1 Polar Alignment mit SharpCap Pro auf einem Windows-Computer
- 4.2 Polar Alignment mit dem QHY PoleMaster auf einem Windows-Computer
- 4.3 Polar Alignment mit der Software “AlignMaster” auf einem Windows-Computer
- 4.4 Polar Alignment mit DLSR Logger
- 4.5 Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf SmartEQ Pro
- 4.6 Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf SkyTracker
- 4.7 Polar Alignment mit der Handbox der SmartEQ Pro
- 4.8 Polar Alignment mit “Scheinern” engl. “Drift Align”
Polar Alignment – Aufgabenstellung
Eine parallaktische Montierung muss als erstes “eingenordet” (resp. “eingesüdet”) werden; d.h. die Stundenachse der Montierung muss genau parallel zur Erdachse ausgerichtet werden damit die Nachführung richtig funktioniert. Das ist dann besonders wichtig, wenn man seine Astrofotos länger belichten will (siehe: Langzeitbelichtung).
Vorher sollte man aber die Stativbeine so einstellen, dass sich die Auflagefläche des Polblocks schön in der Waagerechten befindet.
Wenn man seine Montierung nicht dauerhaft an einem Standort aufgestellt hat, sondern für jede Beobachtung das Aufstellen und die Einnordung erneut vornehmen muss (also mobil statt statonär) , kommt es sehr darauf an, wie schnell, bequem und genau man die Einnordung vornehmen kann.
Wenn man das Teleskop immer am gleichen Ort z.B. auf seiner Terrasse (markiert mit Nagellack) aufstellt, ist die Polhöhe automatisch richtig und das Azimut stimmt auch fast – nur kleine Korrekturen am Azimut sind zu erwarten. In dieser Situation ist nicht einmal eine freie Sicht auf den Polarstern erforderlich….
Polar Alignment – Welche Genauigkeit ist erforderlich?
Je nachdem, was man eigentlich mit Montierung und Teleskop machen will, ist die erforderliche Genauigkeit beim Polar Alignment ganz unterschiedlich.
Auf der nördlichen Hemisphäre benutzt man ja gerne den Polarstern (Alpha UMi), um auf den Himmelpol auszurichten. Der Polarstern steht heute (2019) ca. 39 Bogenminuten vom Himmelspol entfernt.
Auswirkungen einer ungenauen Polausrichtung
Je nach dem, welche Art der Nachführung wir benutzen, kann eine Abweichung in der Polausrichtung unterschiedliche Effekte haben:
- Nachführung nur in Rektaszension: Deklinations-Drift
- Nachführung in Rektaszension und Deklination (z.B. Autoguiding): Bildfeldrotation
Deklinationsdrift
Der canburytech Formalismus von Edward Simonson berechnet die MDR = Maximale Driftrate in Deklination pro Sekunde (Maximum Declination Drift Rate per second) als:
MDR = φ · 2π / (24 · 3600) [in Bogensekunden pro Sekunde]
wobei
φ = Offset der Stundenachse vom Pol [in Bogensekunden]
mit
φ = 1′ = 60″
ergibt sich
MDR = 0,004363″/sec = 0,262″/min
Wie gesagt, die Formeln stammen von:
- http://canburytech.net/DriftAlign/Equations.html
- http://canburytech.net/DriftAlign/DriftAlign_1.html
Die maximale Driftrate (also bei Deklination = 0) ist also:
| Alignment Error [‘] | Driftrate [“/min] |
| 1 | 0,262 |
| 2 | 0,524 |
| 3 | 0,785 |
| 4 | 1,047 |
| 5 | 1,309 |
| 6 | 1,571 |
| 7 | 1,833 |
| 8 | 2,094 |
| 9 | 2,356 |
| 10 | 2,618 |
| 30 | 7,853 |
Bezüglich der erforderlichen Genauigkeit kann unterscheiden:
- Visuelle Beobachtungen: da mögen 30 Bogenminuten reichen
- Unguided Imaging: da muss die Genauigkeit sehr hoch sein (z.B. 4 Bogenminuten, wenn man 2 Minuten belichten will und die Drift max. 2 Bogensekunden sein darf)
- Guided Imaging: da kann die Genauigkeit kleiner sein (weil das Autoguiding fast alle Fehler kompensiert, aber: Bildfeldrotation)
| Montierung | Nachführung | Folge | Beobachtung | Genauigkeit |
| Äquatorial | R.A. Tracking | Dec. Shift | Visuell | 30′ |
| Äquatorial | R.A. Tracking | Dec. Shift | Imaging | 4′ |
| Äquatorial | Guiding | Field Rotation | Imaging | kleinere Genauigkeit |
Quelle 1: https://stargazerslounge.com/topic/217079-how-accurate-do-you-polar-align/
When guiding, as Mark says, in some areas of the sky (close to polaris), I find that polar alignment is much less critical. There is an equation which might be interesting for you. It indicates the accuracy required, depending on where you are looking in the sky:
E = (45000 x S x cosD) / (T x F x A)
\( \Large E = \frac{45000 \cdot D \cdot \cos{(D)}}{T \cdot F \cdot A} \)Where :
- E is the maximum allowable polar misalignment in arcseconds
- S is the worst case length of star trails (in microns)
- D is the declination of the target in degrees
- T is the exposure time in minutes
- F is the focal length in mm
- A is the angle between the guide star and the target in degrees
Quelle 2: Frank Barret
…the equation comes from a paper by Frank Barret: http://celestialwonders.com/articles/polaralignment/PolarAlignmentAccuracy.pdf.
Polar Alignment – Welche Geräte setzen wir zum Polar Alignment ein?
Angenommen, wir haben eine parallaktische Montierung, die wir Einnorden wollen, so können wir unterschiedliche HIlfsmittel für das Einnorden einsetzen:
Fernrohr (Optik) und Kamera/Okular
- Das zu unserer Montierung gehörige Polfernrohr
- Spezielle kleine Kamera (z.B. QHY PoleMaster) & Spezielle Windows-Software & Windows-Computer
- Guiding Scope & Spezielle Windows-Software (z.B. SharpCap) & Windows-Computer
- ASIair Computer
- …
Software
- Spezielle Windows-Software nur für diesen Zweck z.B. QHY PoleMaster-Software,
- Windows-Software, die wir sowieso schon haben z.B. SharpCap-Software,…
- PemPRO
Computer
- ohne zusätzlichen Computer
- mit Windows-Computer
- mit propietären Computer (Rasbery?) z.B. ASIAir
- mit Android-Tablet
- mit iPad
| Lösung zum Polar Alignment | Optik | Bildgebung | Montage | Software / Methode | Computer | ca. Preis | Einsetzbar auf Montierungen |
| Polsucher | Polsucher | Polsucher | keine | kostenlose App (Android,…)
oder “Kochab-Methode” |
Vorhandenes Smartphone | keiner | Optron SmartEQ Pro
HEQ5 Pro Star Adventurer Mini |
| QHY PoleMaster | Extra Objektiv | Extra Kamera | Montagefuß für die jeweilige Monierung | Spezial-Software | Windows-Computer | 400,– | iOptron SmartEQ Pro
HEQ5 Pro Star Adventurer Mini |
| SharpCap | Vorhandenes Guiding Scope | Vorhandene Guiding-Kamera | Sucherfuß für die Star Adventurer Mini | SharpCap Pro | Windows-Computer | 40,– | HEQ5 Pro
Star Adventurer Mini |
| ASIair | Vorhandenes Guideing Scope | Extra ASI-Kamera | keine | Spezial-Software | Spezieller ASIair-Computer | 400,– | |
Meinen QHY PoleMaster habe ich im Januar 2020 gebraucht verkauft. Ich benutze jetzt SharpCap Pro mit meinem vorhandenen GuidingScope.
Polar Alignment – Lösungsmöglichkeiten
Für das Einnorden (Einsüden) gibt es verschiedene Methoden. Dazu gehören:
- Einnordung des iOptron SmartEQ Pro mit dem Polfernrohr
- Einnordung des iOptron SkyTracker mit dem Polfernrohr
- s.u. Einnordung mit Hilfe der Software SharpCap und einem Windows-Computer
- s.u. Einnordung mit QHY PoleMaster (Hardware und Software) und einem Windows-Computer
- s.u. Einnordung mit Hilfe der Software “AlignMaster” und einem Windows-Computer
- s.u. Einnordung mit DLSR Logger,
- s.u. Einnordung mit Hilfe einer Spzialfunktion der Goto-Montierung (Handbox)
- s.u. Einnordung nach der Scheiner-Methode (Drift Alignment)
- Weitere Methoden…
Polar Alignment mit SharpCap Pro auf einem Windows-Computer
Die Software SharpCap Pro, die gerne zum Fotografieren mit Astro-Kameras verwendet wird, hat seit 2019 (kostenpflichtige Pro-Version 3.1) auch eine Funktion “Polar Alignment” die das vorhandene Guiding-Fernrohr verwendet und damit Platesolving macht. Ich habe mir mal die kostenpflichtige Version “Pro” geleistet, um diese neue Funktion auszuprobieren.
Einzelheiten hierzu habe ich in diesem separaten Artikel beschrieben.
Polar Alignment mit dem QHY PoleMaster auf einem Windows-Computer
Der QHY PoleMaster ist 2016 neu auf den Markt gekommen und ermöglicht sehr einfaches und sehr schnelles Einnorden, kostet allerdings so um die 325,– Euro.
QHY Polemaster besteht aus Hardware (eine kleine Mono-Kamera mit Objektiv) und spezieller Software für den Windows-Computer zum leichten Einnorden.
Zum QHY PoleMaster habe ich einen eigenen Artikel geschrieben.
Polar Alignment mit der Software “AlignMaster” auf einem Windows-Computer
Zur Software “AlignMaster” habe ich einen eigenen Artikel geschrieben.
AlignMaster ist eine Windows-Software, die mit Hilfe eines 2-Star-Alignments die Polauswichtung für ASCOM-Menuteirungen und LX200-kompatible erleichtet.
Polar Alignment mit DLSR Logger
Mit der Software DLSR Logger kann ohne freie Sicht auf den Himmelspol (Polaris) einfach anhand von mehreren Fotos auf eine sichtbare Himmelsgegend ein Polar Alignment vornehmen.
Ich habe dazu einen eigenen Artikel geschrieben.
Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf SmartEQ Pro
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Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf SkyTracker
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Polar Alignment mit der Handbox der SmartEQ Pro
Die Handbox der SmartEQ Pro bietet eine Methode zur Einnordung, die ohne Sicht auf den Polarstern funktioniert (ähnlich der Software AlignMaster).
Mit der Handbox-Funktion “Polar Align” kann man ein Alignment machen, auch wenn der Polarstern nicht zu sehen ist…..
Polar Alignment mit “Scheinern” engl. “Drift Align”
Eine von Julius Scheiner beschriebene Methode, die in der Praxis ziemlich zeitintensiv ist.
Es gibt zahlreiche Software, die auf Basis der Scheiner-Formeln das Alignment schneller ermöglicht….
Z.B. EQalign: http://eqalign.net/e_eqalign.html