Astrofotografie mit leichtem Gepäck

Astrofoto-Ausrüstung für die Flugreise

Kamera

Als Kamera verwende ich meine gute alte Sony NEX-5R, wo ich über das E-Bajonett diverse gute alte manuelle Objektive (“Altglas”) anschließen kann.

Als Neuerwerbung habe ich in 2017 aus dem Nachlass eines Astro-Kollegen günstig eine astro-modifizierte Canon EOS 600D erstanden. Diese hat den großen Vorteil, dass sie als “Astro Mainstream” anzusehen ist. Sie kann über ein USB-Kabel mit einem Windows-Computer verbunden werden und von so mächtiger und kostenloser Software wie APT gesteuert werden.

Nachführung

Für die Nachführung habe ich mir 2012 einen NanoTracker angeschafft, um auch bei weiten Flugreisen (Südafrika) eine mobile Nachführungsmöglichkeit für meine Astro-Aufnahmen mit dem Fotoapparat (Sony NEX-5R) bzw. meiner neu erstanderen DSLR Canon EOS 600D zu haben.

Alternativen zur Nachführung mit NanoTracker wären:

  • Vixen Polarie  (teuerer)
  • Skywatcher Star Adventurer  (schwerer)
  • Skywatcher Star Adventurer Mini (warum nicht? neu und klein)
  • iOptron Skytracker (alt, schwer)

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Stromversorgung

Den elektrischen Strom bekommt der NanoTracker über ein separates Kästchen mit 3 AA-Akkus.

Die Teile und das Gewicht

Als Flugreisegepäck ist das Gewicht besonders wichtig:

  • Der NanoTracker: Gewicht 384 g, Traglast 2 kg, PreisEuro 289.-
  • Die Akku-Einheit (mit Akkus): 163 g
  • Ein Kugelkopf Sirui E10:  263 g   (Euro 94,-)
  • Fotostativ Sirui ET-1204:  Gewicht 1048g, Traglast 8kg, Preis 299,- inkl. Kugelkopf
  • Dreiwege-Neiger Rollei MH-4: Gewicht 252 g, Traglast 2,5kg,  Preis Euro 20,–  (alternativ: Star Adventurer Wedge 500g, Euro 71,– )
  • Kamera Sony NEX 5R mit Olympus 135mm: 676 g
  • Kamera Canon EOS 600D mit Olympus 135 mm: 926 g

Aufstellung – Stativ

Die NanoTracker soll auf ein stabiles Fotostativ (Dreibein, Tripod) mit einem Zweiwege-Neiger montiert werden.

Man sagt, dass der Stativkopf exakt waagerecht ausgerichtet sein soll. Das kann ich mit einer kleinen Wasserwaage/Libelle prüfen und ggf. die Stativbeine leicht ‘rauf bzw. ‘runter schieben.

Das Sirui ET-1204 (ET = Easy Traveller) ist aus leichtem und stabilen Carbon (1048g) und lässt sich mit den vierteilig ausziehbaren Beinen auf eine Packlänge von 42 cm  zusammenschieben.

Wenn ich die Mittelsäule unten am Haken noch mit ordentlich Gewicht beschwere, wird das leichte Reisestativ noch standfester.

Dann kann der Neiger (bzw. die Wedge) und der NanoTracker auf den Stativkopf gesetzt werden und bereits am Tage eine grobe Ausrichtung nach Norden und auf die Polhöhe (geografische Breite) vorgenommen werden.

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Zweiwege-Neiger

Es ist günstig, auf das Fotostativ einen Neigekopf zu montieren, damit kann eine Pol-Ausrichtung einfacher vorgeommen werden: Eine Achse = Polhöhe, zweite Achse = Azimuth (Himmelsrichtung).

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Wenn man eine besonders genaue Pol-Ausrichtung vornehmen will (z.B. mit dem QHY PoleMaster s.u.), ist es noch praktischer, statt eines schlichten Neigekopfs (s.o.) eine sog “equatorial wedge” (z.B. SkyWatcher Star Adventurer Wedge)  zu verwenden. Damit lassen sich bequemer und feinfühliger kleine Korrekturen der Polhöhe und des Azimuts erreichen.

Einnorden – Polar Alignment

Einnorden mit iPhone-App

Der NanoTracker hat kein Polsucher-Fernrohr, sondern hat nur ein kleines Peil-Loch, mit dem man eine grobe polare Ausrichtung hinbekäme.

Ich nehme die polare Ausrichtung immer schon am Tage mit einer iPhone-App vor. Dazu benutze ich eine Virtual Reality Planetariums-Software, die auch das äquatoriale Koordinatennetz anzeigt und in der Mitte ein Fadenkreuz oder Telrad zeigt.

Da NanoTracker und iPhone große plane Flächen haben, kann ich sie so gut bündig ausgerichten und sicher mit einem starken Gummiband verbinden.

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Einnorden mit QHY PoleMaster

Wenn es dunkel ist und die ersten Sterne erscheinen, kann ich eine sehr genaue Ausrichtung mit meinem QHY PoleMaster vornehmen, für den ich einen Adapter auf 3/8-Zoll Fotogewinde erstanden habe.

In dem Gesichtsfeld des PoleMaster von 11° x 8° ist dann Polaris und ein paar dunklere Sterne in der Nähe bereits zu sehen. Es kann also die Pol-Ausrichtung per Software losgehen.

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Nach der parallaktischen Ausrichtung solle der NanoTracker festgeschraubt werden und dann nicht mehr anstossen werden.

Digital-Kamera auf dem NanoTracker mit Kugelkopf

Nach erfolgter Polausrichtung, die mit der Star Adventurer Wedge noch feinfühliger möglich war, wird nun der PoleMaster abgeschraubt und die Digitalkamera Sony NEX-5R bzw. Canon EOS 600D mit einem Kugelkopf aufgeschraubt.

Jetzt brauche ich nur noch sternklares Wetter, um die Probe am echten Sternhimmel zu machen.

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Sony NEX-5R auf NanoTracker mit Sky Watcher Wedge

Ausrichten des Gesichtsfelds auf das Beobachtungsobjekt (sog. “Framing”)

Der auf den NanoTracker aufgeschraubte Kugelkopf lässt eine ganz flexible Ausrichtung der Kamera auf ein gewünschtes Beobachtungsobjekt zu. Allerdings bedeutet diese Flexibilität, dass beide Achsen (Rektaszension und Deklination) gemeinsam auf das Ziel hinbewegt werden. Einfacherer wäre eine Ausrichtung des Gesichtsfeldes (Framing) mit einem kleinen Zwei-Wege-Neiger, um so die Bewegung in beiden Achsen getrennt vornehmen zu können. Allerdings müsse so ein Zwei-Wege-Neiger ganz flexibel in alle Richtungen um 360° beweglich sein, ohne dass irgendwelche Teile an den NanoTracker stossen. Ausserdem sollte so ein Teil klein (Hebelwirkung) und leicht (Gesamttraglast) sein.

Hier der Manfrotto 3-Wege-Neiger 460MG:

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Dreiwege-Neiger Manfrotto 460MG

Digital-Kamera auf dem NanoTracker mit Drei-Wege-Neiger

Nach erfolgter Polausrichtung, wird nun der PoleMaster abgeschraubt und die neue Digitalkamera Canon EOS 600D mit dem Manfrotto Drei-Wege-Neiger aufgeschraubt.

Jetzt brauche ich nur noch sternklares Wetter, um die Probe am echten Sternhimmel zu machen.

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Canon EOS 600D auf Manfrotto 460MG Drei-Wege-Neiger und NanoTracker

Framing mit Hilfe von Plate Solving

Im Gegensatz zu meiner Sony NEX-5R kann die Canon EOS 600D mit sehr vielen Funktionen per Windows-Computer gesteuert werden. Mit Hilfe der Software APT kann ich z.B. Einzelaufnahmen schießen und diese sofort d.h. innerhalb von Sekunden “Plate Solven” d.h. die Rektaszension und Deklination des Bildmittelpunkts feststellen.

Aus den Abweichungen der Koordinaten zum Ziel-Objekt kann ich sofort die nötigen Korrektur- Bewegungen ermitteln und diese manuell und feinfühlig mit dem Drei-Wege-Neiger ausführen. Erneut schiesse ich ein Foto und Plate Solve dieses in APT. Dies wiederhole ich solange bis das Ziel-Objekt schön mittig in Gesichtsfeld der Kamera steht.

Genauigkeit der Nachführung mit NanoTracker

Bisher hatte ich mit meiner Sony NEX-5R maximal 30 Sekunden belichtet und dabei Objektive von 16mm (Zenitar – z.B. Perseiden), 24mm (Vivitar – z.B. Nordlicht) und 50mm (Olympus – z.B. Magellansche Wolke) benutzt. Da war die Nachführgenauigkeit des NanoTracker überhaupt kein Problem.

Aber die Anforderungen an die Genauigkeit sind bei mir durch zwei Entwicklungen gestiegen:

  1. Ich habe ein Objektiv mit wesentlich längerer Brennweite bekommen: Takumar 135mm f/3.5 (neu: Olympus E.Zuiko 135mm f/3.5).
  2. Ich habe auch herausgefunden, wie ich mit meiner Sony NEX-5R länger als 30sec belichten kann. 30sec maximal macht die Sony per Programm mit Smart Remote, Langzeitbelichtung geht dann mit Bulb und einem Infrarot-Fernauslöser
  3. Schließlich bin ich von Sony auf eine Canon Kamera gewechselt, mit der ich per Software praktisch alle Funktionen steueren und mit anderen integrieren kann, so dass in der Tat die Grenzen nur noch durch  die Genauigkeit der Nachführung gesetzt werden.

Probefotos am 21.7.2017

mit meiner Sony NEX-5R und dem 135mm Objektiv bei 120sec Belichtung: Das Gesichtsfeld des 135mm-Objektivs mit dem APS-C-Sensor ist ca. 9,9 Grad mal 6,6 Grad. Die Kamera ist ungefähr horizontal ausgerichtet und zeigt auf das Sternbild Schwan. Der helle Stern links ist Alpha Cyg (Deneb), rechts Gamma Cyg.

Mit Nachführung durch NanoTracker sind die Sterne praktisch punktförmig (Deklination 40-45 Grad). Beim Hineinzoomen wird dann die Qualität der Optik sichtbar (Koma etc.).
Ohne Nachführung bekomme ich die Sterne als richtige Striche.

Bild mit Nachführung durch NanoTracker (120 sec, 135mm)    DK_20170721_01769.jpg

120 sec with NanoTracker

Das gleiche Bild (120sec, 135mm) ohne Nachführung        DK_20170721_01770.jpg

120 sec without tracker

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