Astronomie: Plate Solving mit N.I.N.A.

30. June 202230. June 2022 dkracht

Gehört zu: Plate Solving
Siehe auch: N.I.N.A., Polar Alignment mit N.I.N.A.

Stand: 30.6.2022

Plate Solving mit N.I.N.A.

Work in Progress

Astronomie: Polar Alignment mit N.I.N.A.

29. June 202230. June 2022 dkracht

Gehört zu: Polar Alignment
Siehe auch: N.I.N.A., Polar Alignment mit SharpCap, Plate Solving mit N.I.N.A

Stand: 29.6.2022

Polar Alignment mit N.I.N.A.

Ab der offiziellen Version 2.00 hat N.I.N.A. ein Plugin-System und eines der ersten Plugins ist das sog. “Three Point Polar Alignement”.

Nach der Installation dieses Plugins erscheint es in N.I.N.A. u.a. als neuer Tab “Three Point Polar Alignment” im Image-Fenster unter “Imaging”.

Diese Methode des Polar Alignment hat für mich wichtige Vorteile:

Es erfordert kein Guiding Scope und keine Guiding Kamera (im Gegensatz zu SharpCap). Funktioniert also beispielsweise mit der “Haupt-Optik” eines einfachen Star Trackers oder meiner einfachen Reisemontierung AZ-GTi.
Es ist kostenlos (im Gegensatz zu SharpCap Pro)
Es funktioniert auch ohne freien Blick auf den Himmelspol

Prinzipielle Arbeitsweise

N.I.N.A. macht drei Fotos, beginnend an einem Startpunkt und schwenkt von diesem in Rektaszension nach Osten oder Westen.
Immer wenn ein Foto erfolgreich ge-platesolved wurde, schwenkt N.I.N.A. auf die nächste Foto-Position.
Aus den drei angefahrenen Positionen und den per Platesolving ermittelten “echten” Positionen ermittelt N.I.N.A. dann die Abweichung der Montierung vom Himmelspol (das ist wohl die Methode “Star Offset”).

Nun soll man die Polausrichtung der Montierung entsprechend manuell korrigieren. Zur Hilfestellung geht N.I.N.A. in eine Schleife und macht laufend Fotos, Plave Solving und erneute Berechnung der aktuellen Pol-Abweichung (das dauert immer ein bisschen).

Arbeitsschritte in N.I.N.A.

Wenn wir dies neue Tab “Three Point Polar Alignment” öffnen, haben wir oben zunächst einige Einstellungen:

Manual: Off (On)
Start from Current Position: On / Off (oder man gibt die Start-Koordinaten expliziet an)
Measure Point Distance: Hier geben wir in Grad an, wieweit sich das Teleskop insgesamt während des “Three Point Polar Alignment” bewegen soll
Direction: East / West

Abbildung 1: Beispiel eines Three Point Polar Alignments mit N.I.N.A. und der AZ-GTi

Physik: Ebbe und Flut

28. April 202229. April 2022 dkracht

Gehört zu: Unsere Erde, Sonnensystem
Siehe auch: Gravitation, Mond
Benutzt: SVG-Grafik aus GitHub

Stand: 28.4.2022

Ebbe und Flut im System Erde-Mond

Wie auf jeden ausgedehnten Körper in einem Gravitationsfeld, wirkt auch auf die Erde durch das Gravitationsfeld des Mondes (und der Sonne) eine Gezeitenkraft.

Einfluss des Gravitationsfeldes

Abbildung 1: Gezeitenkraft im System Erde-Mond (Github: EbbeUndFlut.svg)

Das Geheimnis, warum zwei Flutberge entstehen, ist gar kein Geheimnis. Die differentielle Gravitation macht auf beiden Seiten eine (fast) gleiche Beschleunigung von 0,11 10^-5 m/s².

Die Beschleunigung (a) durch die Anziehungskraft des Mondes in unterschiedlichen Entfernungen (r) vom Mond kann man ja leicht berechnen, wenn man die Masse des Mondes (M) sowie die Gravitationskonstante (G) hat:

\( a(r) = G\frac{M}{r^2} \)

r Entfernung vom Mond	a Gravitations-Beschleuigung	Bemerkung
0
1738 km	1,62 m/s²	auf der Mondoberfläche
378029 km	3,43 10^-5 m/s²	auf der Erdoberfläche dem Mond zugewandte Seite
384400 km	3,32 10^-5 m/s²	am Erdmittelpunkt
390771 km	3,21 10^-5 m/s²	auf der Erdoberfläche vom Mond abgewandte Seite

Einfluss der Zentrifugalkraft

Die Größe der Zentrifugalkraft in einem rotierenden System hängt vom Abstand (r) vom Drehpunkt ab:

\( F_{Zf} = m \cdot \omega^2 \cdot r \)

Der Drehpunkt dieser Bewegung ist zweifellos der Schwerpunkt des Systems Erde-Mond. Was dreht sich denn nun um diesen Drehpunkt?

Offensichtlich ist es der Erdmittelpunkt, der eine Kreisbahn um diesen Drehpunkt beschreibt. Da der Abstand Erdmittelpunkt-Drehpunkt gleich bleibt, bleibt auch die aus dieser Bewegung resultierende Zentrifugalkraft von der Größe her konstant. Jeder Punkt auf der Erde beschreibt eine verschobene deckungsgleiche Kreisbahn, die also an jedem Ort identisch ist. Damit hat sie keinen Einfluss auf die Gezeiten: https://www.weltderphysik.de/gebiet/erde/atmosphaere/meere/gezeiten/

Astronomie: Skywatcher AZ-GTi Reisemontierung

17. April 202228. May 2022 dkracht

Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: Reisemontierungen, ASCOM
Benutzt: Fotos von Flickr

Stand: 27.05.2022

Reisemontierung: Skywatcher AZ-GTi

Im April 2022 hatte ich die Idee, in diesem Jahr in Namibia mal etwas ganz anderes zu machen: Weitwinkel-Fotos (Wide field).

Also wollte ich mein Canon Fotoobjektiv Sigma 24mm dafür benutzen. Einen Adapter für meine Astrokamera ZWO ASI294MC Pro hatte ich ja schon.

Die Planung solcher Weitwinkel-Aufnahmen konnte ich mit Stellarium machen und habe sie schon mal hier aufgeschrieben.

Zur Nachführung wollte ich meinen ebenfalls schon vorhandenen Star Adventurer einsetzen. Ein Test bei mir auf der Terrasse in Hamburg zeigte aber Schwächen in der Nachführung und macht mir auch klar, dass zum Ansteuern der geplanten Bildmitten viel manuelles Gefummel notwendig sein würde. Kurz und gut: Ich entschloss mich, auf eine kleine Goto-Montierung aufzurüsten. Es wurde dann die Montierung Skywatcher AZ-GTi (für Eur 329,– Listenpreis bei Teleskop Service), die ich im EQ-Modus benutzen wollte.

Für mich relevante Eigenschaften

Motorisch in zwei Achsen (“Goto”)
EQ-Modus mit zusätzlicher Wedge und Firmware-Update
Passt auf vorhandene Star Adventurer Wedge (aber eine M8-Schraube austauschen!)
Stromversorgung: 12 Volt
Gewicht: 1300 g
Steuerung über WiFi (Windows oder Android App “SynScan Pro”)
ASCOM möglich
Gegengewichtsstange: fehlt (M12 Aussengewinde erforderlich)
Gegengewicht: fehlt (nehme das von meinem Star Adventurer)

Abbildung 1: Meine Skywatcher AZ-GTi in EQ Mode (Flickr: 20220417.jpg)

Das obige Bild zeigt meinen gesamten Aufbau. Nicht alles wollte der Lieferant der AZ-GTi (Teleskop-Service) mit liefern. Mit etwas Probieren und Suchen in Astro-Foren hatte ich die Teile zusammen:

Stativ: Sirui ET-1204 (vorhanden)
EQ Wedge: Skywatcher Star Adventurer Wedge (vorhanden)
- Zum Austauschen an der Wedge: Schraube M8 x 40 mm (Baumarkt)
Montierung: Skywatcher AZ-GTi (von Teleskop Service)
- AZ GTi Firmware: AZGTi Mount, Right Arm, AZ/EQ Dual Mode, Version 3.37 (Download aus Internet)
- AZ GTi Firmware Loader (Download aus Internet)
- SynScanPro für Windows (Download aus Internet)
- ASCOM für SynScanPro (Download aus Internet)
- Schlossschraube M12 x 200mm mit Gegengewicht vom Star Adventurer (Baumarkt)
Halterung “Holderring” für ZWO-Kamera (vorhanden: Teleskop-Service ASIHOLDERRING78)
ZWO Kamera ASI294MC Pro (vorhanden)
Filterschublade für Canon-Bajonett und M42 (vorhanden: Teleskop Service ZWO-FD-EOS)
Filter: UV- und IR-Cut (vorhanden)
Fotoobjektiv Sigma 24mm (vorhanden)
Sucherschuh mit flacher Auflage (vorhanden)

Das WLAN der AZ-GTi

Standardmäßig macht die AZ-GTi einen eigenen WLAN-Access-Point auf und man muss also aufpassen, dass der Astro-Computer mit diesem WLAN verbunden ist. Das ging bei mir durchaus gut, aber dann war ich nicht in meinem eigenen WLAN. Da hätte man am AZ-GTi ein paar Einstellungen vornehmen müssen, damit das Teil sich in mein vorhandenes häuslichen WLAN einwählt.

EQMOD-Kabel für die AZ-GTi

Im Mai 2022 hatte ich mir doch noch ein EQMOD-Kabel für die Montierung AZ-GTi gegönnt.

Gekauft habe ich das Kabel im Internet bei der Niederländischen Firma Robotics für Euro 25 plus Shipping Euro 11. Mein vorhandenes EQDirect-Kabel für die Skywatcher HEQ5 Pro passte nicht, weil anderer Stecker (RJ45) und andere Belegung.

Das neue EQMOD-Kabel passt wunderbar. Es wird bei der Montierung AZ-GTi in die Buchse “Handbox” (RJ11) gestöpselt und das USB-Ende (wo wohl der Seriell-USB-Wandler integriert ist) kommt an den Windows Computer, wo ein COM-Port simuliert wird.

Der Vorteil für mich: Keine Fummelei mit einem WLAN mehr und identische Verwendung meiner altvertrauten Software auf dem Windows-Computer (EQMOD, Cartes du Ciel, APT, SharpCap).

Astronomie: Spektralklassen

8. April 202220. April 2022 dkracht

Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: Plancksches Strahlungsgesetz, Hertzsprung-Russel-Diagramm

Stand: 08.04.2022

Eine traditionelle Zustandsgröße von Sternen ist die sog. Spektralklasse. Bei der genauen Zuordnung einer Spektralklasse spielen auch die Linien im Spektrum eine Rolle. Die althergebrachten Bezeichnungen der Spektralklassen sind: O, B, A, F, G, K, M (mit dem Merksatz: Oh be a fine girl kiss me).

Spektralklasse	Temperatur	Farbe
O	30000-50000 K	blau, weiß
B	15000-25000 K	bläulich, weiß
A	8000-12000 K	weiß
F	6000-8000 K	gelb, weiß
G	5000-6000 K	gelb
K	4000 K	gelb, rötlich
M	3500 K	rot

Mit Temperatur ist hier die Oberflächentemperatur gemeint.

Diese Spektralklassen bilden eine Achse im berühmten Hertzsprung-Russel-Diagramm.

Astronomie: Hertzsprung-Russel-Diagramm

29. March 20228. May 2022 dkracht

Gehört zu: Astrophysik
Siehe auch: Spektralklassen, Helligkeit, Kernfusion

Stand: 13.04.2022

Das Hertzsprung-Russel-Diagramm

Ein Hertzsprung-Russel-Diagramm, abgekürzt: HRD, ist benannt nach:

Einar Hertzsprung (1873-1967)
Henry Noris Russel (1877-1957)

Es ist ein Diagramm, bei dem für jeden Stern einer definierten Menge ein Punkt gemäß zweier Zustandsgrößen des Sterns und den Achsen des Diagramms eingezeichnet wird.

In dem Diagramm ist auf der horizontalen Achse die Spektralklasse (Farb-Index) bzw. Temperatur abgetragen und auf der vertikalen Achse die absolute Helligkeit bzw. Leuchtkraft. Deshalb wird ein HRD auch manchmal als Farben-Helligkeits-Diagramm bezeichnet.

Mit der Leuchtkraft von Sternen ist die Energieabgabe pro Zeiteinheit, also der Strahlungsfluss Φ gemeint. Im HRD wird diese Leuchtkraft meist relativ zur Sonne dargestellt.

\( \Phi_{Sonne} = \Phi_\odot = 3,845 \cdot 10^{24} W \)

In der relativen Darstellung kürzen sich Faktoren zum Umrechnen von photometrischen Einheiten (z.B. Candela) in physikalische Einheiten (z.B. Joule/Sekunde) heraus; ebenso kürzen sich die Raumwinkel (z.B 1 sr oder 4π sr) heraus, sodaß man gleichmaßen den Strahlungsfluss (Φ) oder die Strahlungsstärke (I) nehmen kann.

Nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz ergibt sich der Strahlungsfluss eines Schwarzen Körpers aus der Temperatur (T) und der Oberfläche (A):

\( \Phi = A \cdot \sigma \cdot T^4 \)

Wenn zum Beispiel Sterne bei gleicher Oberflächentemperatur verschiedene Leuchtkraft haben, kann das also nur an einer unterschiedlichen Oberfläche \( A = 4 \pi R^2 \), also an einem unterschiedlichen Radius liegen.

Abbildung 1: Ein typisches HRD könnte so aussehen: (Flickr Datei HRD-01.jpg)

Quelle: https://youtu.be/9Bz7jIh7BcU

Dabei sind die im Diagramm sichtbaren Linien keinesfalls Entwicklungswege der Sterne, sondern vielmehr eine Momentaufnahme es “gegenwärtigen” Zustands, bei der es Häufungen gibt, weil sich Sterne im Laufe ihrer Entwicklung an bestimmten Stellen viel länger aufhalten als an anderen Stellen des Diagramms.

Sternentwicklung

Wie sich ein Stern sich im Laufe der Zeit entwickelt (“Life Cycle”), hängt von seiner Masse ab. Ich betrachte hier in erster Linie Sterne mit sonnenähnlicher Masse und erwähne massereichere Sterne nur ab und zu.

Charakteristisch für die Lebensphasen eines Sterns ist die Art der thermonuklearen Reaktionen in seinem Inneren.

Zunächst muss sich ein Stern erst einmal bilden aus einer sich gravitativ zusammenziehenden großen Gas- und Staub-Wolke (siehe dazu das Jeans-Kriterium). Von einem “echten” Stern sprechen wir erst, wenn im Inneren Wasserstoff zu Helium in einer thermonuklearen Reaktion fusioniert (Dazu muss die Temperatur mindestens 10 Mio Kelvin betragen).

Es muss sich dann ein stabiles Gleichgewicht einstellen zwischen der Gravitation, die den Stern zusammendrücken will und dem Strahlungsdruck aus der thermonuklearen Reaktion im Inneren des Sterns, der den Stern auseinander drücken will. Wenn sich so ein Gleichgewicht eingestellt hat, befindet sich der (neue) Stern auf der Hauptreihe des HRD.

Die “Main Sequence” im HRD

99% aller Sterne befinden sich auf der Hauptreihe (Main Sequence) und bewegen sich im Diagramm (fast) nicht. Charakteristisch für die Sterne in dieser Phase ist, dass sie einen heissen Kern haben in dem Wasserstoff (H) zu Helium (He) fusioniert wird und dass sich ein Gleichgewicht zwischen nach innen gerichtetem Gravitationsdruck und dem nach aussen gerichteten Strahlungsdruck eingestellt hat.

Ein Stern von etwa der Sonnenmasse verharrt erst einmal 10 Milliarden Jahre auf der Hauptreihe. Das ist die erste und sehr lange Phase im Lebenszyklus des Sterns.

Wenn der Wasserstoff (H) im Kern (statt “Kern” könnte man auch “Fusionszone” sagen) durch Fusion zu Helium (He) aufgebraucht ist, ändern sich Temperatur und Leuchtkraft d.h. der Stern verlässt die Lebensphase “Hauptreihe” und wird erst zum Unterriesen (“Sub Giant”) und dann zum Roten Riesen.

Der “Red Giant Branch” im HRD

Wenn der Wasserstoff im Kern durch Fusion zu Helium verbraucht ist, kontrahiert der Stern zunächst; dabei wird der Kern, der nun aus reinem Helium besteht immer heisser. Das Helium im Kern kann aber noch lange nicht “zünden”. Dieser Helium-Kern wird nun weiter kontrahieren, da er dem Gravitationsdruck keinen Stahlungsdruck entgegensetzen kann. Dadurch wird der Helium-Kern heisser und heisser, erreicht aber zunächst noch nicht die für eine Helium-Fusion erforderliche Temperatur von 100 Mio Kelvin.

Aber in einer Schale um den Helium-Kern reicht dann die Temperatur für eine erneute Fusion von Wasserstoff zu Helium (≥10 Mio Kelvin). Dies nennen wir Schalenbrennen. Dadurch entseht ein viel größerer Strahlungsdruck. der den Gravitationsdruck überwiegt und er Stern bläht sich auf zu einen sog. Roten Riesen.

Gleichzeitig mit der gewaltigen Expansion des ganzen Sterns schrumpft im Inneren der Helium-Kern weiter und wird heisser, aber es findet dort noch keine Fusion statt.

Bei sonnenähnlichen Sternen wird der Kollaps des Helium-Kerns gestoppt durch den Gegendruck von entarteten Elektronen im Helium-Kern. Trotzdem nimmt die Temperatur im Kern weiter zu, weil die Helium-Masse zunimmt. Solange bis schließlich bei einer Temperatur von 100 Mio Kelvin das sog. “Helium-Brennen” (3-Alpha-Prozess) einsetzt. Da der Kern vorher im Gleichgewicht war durch den Entartungsdruck, überwiegt jetzt plötzlich der Strahlungsdruck aus dem Helium-Kern, wo die Fusion gezündet ist, sodass die zusätzliche neue Energie aus der Helium-Fusion als sog. Helium Flash den ganzen Stern ruckartig durchzieht.

Nach diesem ersten Helium-Flash wird der Stern heisser und auch wieder etwas kleiner; d.h. er wandert im HRD nach links und etwas nach unten. Dieser “Umkehrpunkt” im HRD wird “Tip of the Red Giant Branch” (TRGB) genannt und kann auch zur Entfernungsbestimmung verwendet werden.

Es stellt sich langsam ein Gleichgewicht zwischen dem nach innen gerichteten Gravitationsdruck und dem nach aussen gerichteten Strahlungsdruck ein (Dabei kann es noch zu mehreren Helium Flashes kommen). Damit ist das Stadium des “Horizontal Branch” erreicht.

Der “Horizontal Branch” im HRD

Nach dem Zünden des sog. “Helium-Brennens” (Fusion des Heliums zu Kohlenstoff) im Kern und dem Erreichen eines Gleichgewichts, befindet sich der Stern auf dem sog. “Horizontal Branch” des HRD. Dort verbleibt der Stern so lange bis das Helium im Kern durch Fusion zu Kohlenstoff verbraucht ist.

Bei Sternen mit weniger als 4 Sonnenmassen ist dies das Ende des Sterns. Der Stern wird zwar kontrahieren und dadurch heisser werden, aber die Temperatur reicht nicht aus um weitere Kernfusionen zu “zünden”. Der Kern aus Kohlenstoff und Sauerstoff wird als so genannter Weißer Zwerg langsam ausglühen, während die Hülle aus Wasserstoff und Helium sich als sog. Planetarer Nebel ins All ausbreitet.

Bei massereichen Sternen wird durch die Kontraktion die Temperatur soweit erhöht, dass dann das Helium in einer Schale um den Kern “zündet”, also dort Helium zu Kohlenstoff fusioniert, wo es heiss genug ist. Wir haben dann ein typisches Helium-Schalenbrennen. Der Stern expandiert erneut und befindet sich nun auf dem sog. Asymptotic Giant Branch (“AGB”). Am Ende wird aus so einem Stern entweder ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch.

Abbildung 2: Schalenbrennen in einem AGB-Stern (Flickr: agb-schematic.jpg)

http://www.astro.uvic.ca/~fherwig/sevol.html

Astronomie: Teleskopsteuerung: Goto Montierungen – Teleskope

10. March 20225. April 2022 dkracht

Gehört zu: Teleskopsteuerung
Siehe auch: EQASCOM, Goto

Stand: 27.3.2022

Quellen

Chris Shillito’s Youtube Videos:

EQASCOM Alignment Part 1: Sync based Approach https://youtu.be/f1rVx8_17dc
EQASCOM Alignment Part 2: Dialog Based Approach https://youtu.be/4-zQbftYbqw
EQASCOM Alignment Part 3: The Points Editor & Load/Save Options https://youtu.be/392s8135QDM
EQASCOM Alignment Part 4: Proximity Range & Point Filter https://youtu.be/lF6N65B4Z9I

Goto-Montierungen zur Teleskopsteuerung

Als Goto-Funktion bezeichnet man die Fähigkeit einer Montierung motorgesteuert auf ein gewünschtes Himmelsobjekt zu fahren.

Dazu muss die Montierung über zwei Achsen verfügen, die beide motorisch bewegt werden können.

Welches Himmelsobjekt so “angefahren” werden soll, gibt man durch Angabe der Himmelskoordinaten des Objekts an. Die Eingabe solcher Soll-Koordinaten kann über eine sog. Handbox oder über einen angeschlossenen Computer erfolgen oder möglicherweise auf noch anderem Wege.

Damit die Elektronik der Montierung die gewünschten Soll-Koodinaten anfahren kann, muss sie wissen, auf welche Koordinaten sie aktuell zeigt, die sog. Ist-Koordinaten. Solche der Montierung bekannten Ist-Koordinaten-Punkte nennt an auch Alignment Points.

Alignment Points

Ein Alignment-Point ist eigentlich einfach ein Punkt am Himmel wo das Teleskop hinzeigt und ich sage dass ich die Koordinaten genau kenne. Woher ich die Koordinaten kenne kann ganz verschieden sein. Beispielsweise:

Weil ich vorher ein Goto auf ein Himmelsobjekt (mit bekannten Koordinaten) gemacht habe und dann die Teleskop-Position manuell exakt auf das Himmelsobjekt eingestellt habe
Weil ich das Teleskop auf irgendeine (eigentlich beliebige) Stelle am Himmel positioniert habe und dann ein Foto mache, welches ich sofort platesolven lasse. Dann sagt mit das Platesolving die exakte Position des Bildmittelpunkts.

(1) Manche Montierungen bieten die Möglichkeit, quasi den ganzen Himmel mit Alignment Points zu überziehen. Dann hat an ein komplettes Alignment-Modell und kann jeden Punkt am Himmel bequem anfahren. Das ist dann praktisch, wenn man viele verschiedene Soll-Positionen anfahren will und auch dann, wenn so ein Alignent-Modell über viele Tage hinweg gleichermassen benutzt werden kann (beispielsweise bei einem stationären Setup oder wenn man das Goto am Tage benutzen will).

(2) Wenn man so eine Prozedur Tag für Tag wiederholen müsste, weil man z.B. ein mobiles Setup hat, ist das nicht besonders sinnvoll. Dann machen viele Anfänger ein sog. Three-Star-Alignent, um anschließend mit der Goto-Funktion ein Soll-Objekt anzufahren. Das kann mühsam sein, wenn an z.B. die vielen kryptischen Sternnahmen nicht kennt, oder auch wenn viele der für das Star Alignent angeboteten Sterne nicht im Himmelsausschnitt zu sehen sind.

(3) Wenn man sowieso fotografisch arbeitet, braucht man das alles ganicht. Dann kann man Alignment Points mit Hilfe von Plate Solving erzielen.

EQASCOM Eyepiece Simulator

Enthalten in EQASCOM ist ein sog. “Eyepiece Simulator”. Diesen muss man aber erst aktivieren indem man in die Datei EQMOD.ini die Zeile eingibt:

ShowStarSim=1

Alignment nur mit Platesolving

Wenn man sich für die Vorgehenweise mit Platesolving nach (3) entschieden hat, kann man also das “klassische” Three-Star-Alignment nach (2) vergessen und erst recht vergessen kann man das komplette Alignment-Modell nach (1).

Um die Montierung auf das Zielobjekt zu fahren, benutze ich Platesolving und SYNC um ein paar Alignment Points zu setzen, die ich zum Anfahren meines Zielobjekts benötige. Die Vorgehensweise ist prinzipiell folgende:

1) Montierung und Teleskop aufstellen

2) Fokussieren

3) Polar Alignment (fürs Goto muss es nicht so genau sein, fürs spätere Auto Guiding schon)

4) Goto auf mein Zielobjekt (wird natürlich so nicht getroffen, macht aber nix)

5) Foto der Ist-Position

6) Ermittlung der Ist-Position durch Platesolving

7) SYNC (damit hat die Montierung einen ersten Alignment-Punkt)

8) Dann iterativ erneutes Foto, Platesolving und SYNC, solange bis das Zielobjekt exakt erreicht ist
(Ich mache die Iterationen gerne so manuell, damit ich verstehe, was da so passiert. APT kann das mit Goto++ auch vollautomatisch)

Wenn das Zielobjekt weit weg vom Ausgangspunkt (Himmelspol) ist, landet der erste noch ungenaue Goto vielleicht zuweit weg vom Zielobjekt, dann lehnt die Software ein SYNC irgendwann ab. In einem solchen Fall muss man den Weg zum Zielobjekt schrittweise gehen.

Astronomie: Teleskopsteuerung über ASCOM mit der SynScan App

19. February 202220. February 2022 dkracht

Gehört zu: Teleskopsteuerung mit ASCOM
Siehe auch: ASCOM , Skywatcher HEQ5 Pro, ComputerAstrobaer, EQMOD, Green Swamp Server
Benutzt: Fotos von Flickr

Stand: 19.02.2022

Steuerung der Montierung HEQ5 Pro über meinen Windows-Computer mit der Synscan App

Um meine Montierung Skywatcher HEQ5 Pro statt über die Handbox zu steuern, möchte ich auch die Möglichkeit haben, die Steuerung über meinen Windows-Computer vorzunehmen.

Damit soll nicht einfach die Handbox durch den Computer ersetzt werden, sondern bestimmte Astro-Software (z.B. Cartes du Ciel, APT, SharpCap, PHD2 Guiding, N.I.N.A.) , die auf meinem Computer läuft, kann dann direkt die Montierung steuern und ggf. auch weitere Geräte, die per ASCOM an den Computer angeschlossen sind (z.B. Kamera, Motor-Fokusser,…)

Wenn ich meine gesammten Astro-Gerätschaften per Computer steuern kann, ist letztlich auch eine Remote-Steuerung möglich. Zur Teleskopsteuerung per Windows-Computer benötige ich die Software ASCOM-Platform und auf Basis dieser Platform einen ASCOM-Treiber für meine Montierung Skywatcher HEQ5 Pro.

Für meine Montierung HEQ5 Pro gibt es eine Reihe von verschiedenen ASCOM-Treibern:

Vom Hersteller: SynScan App (war ursprünglich sehr schlicht)
Als klassische Alternative das Open Source Projekt EQMOD
Die neuere Alternative das Open Source Projekt Green Swamp Server “GSS”

GSS ist ein moderner ASCOM-Treiber (moderner als EQMOD) mit mehr zeitgemäßer Benutzeroberfläche.

EQMOD hat zusätzlich ein Alignment-Model, was ich aber nicht brauche, weil ich Platesolving mache.

Die SynScan App kommt vom Hersteller.

Voraussetzungen:

ASCOM-Platform ist installiert
Eine (serielle) Verbindung zwischen Windows-Computer und Montierung bzw. Handbox ist hergestellt (s.u.)
Wie das genau geht, habe ich in einem separaten Blog-Artikel beschrieben.

Download und Installation

Download ASCOM Driver for SynScan App Version 1.3.0 von:

http://www.skywatcher.com/download/software/ascom-driver/

und Windows program: SynScan Pro App, Version 1.19.15

https://skywatcher.com/download/software/synscan-app/

Versionen:

SynScan Pro 1.19.15

Installation der SynScan App

Bei mir läuft die SynScan App auf folgenden Computern:

ComputerAsusbaer: SynScan Pro 1.19.15

Zur Installation wir der gesamte Inhalt der ZIP-Datei in einen Ordner entpackt.

wird der ASCOM-Treiber “ASCOM.GS.Sky.Telescope”.

Funktionen von SynScan

GS Server includes ASCOM telescope support and the Synta Protocol for SkyWatcher and Orion mounts: EQ8, EQ8-R, HDX110, AZ-EQ5GT, Sirius Pro AZ/EQ-G, AZ-EQ6GT, Orion Atlas Pro AZ/EQ-G, EQ6-R PRO, NEQ6, HEQ5, EQ5, EQ4, AzGTi.

Verbindung zwischen Montierung zum Computer

Verbinden der Montierung SkyWatcher HEQ5 Pro über die Handbox oder direkt d.h. ohne Handbox über EQdir-Kabel. Wie das genau geht, habe ich in einem separaten Blog-Artikel beschrieben.

Einstellungen bei SynScan

Einige Einstellungen müssen noch vorgenommen werden (das geht evtl. erst nachdem eine Verbindung “Connect” hergestellt wurde.

Location
COM-Port
Epoche des Koordinatensystems: J2000
Guiding-Methode: Pulse Guiding oder ST4

Einstellung des COM-Ports

Wir starten GS Server und klicken auf das “Hamburger Menü” links oben. Dann öffnet sich ein Fenster “Settings”

Dort stellen wir die Nummer des COM-Ports ein.

Abbildung 4: GS-Server -> Hamburger Menue -> Port Drop-Down -> “COM3” (bzw. was der Windows Gerätemanager zeigt) -> Schaltfläche “OK” (Flickr: ASCOM_GSS_Settings.jpg)

ASCOM_GSS_Settings.jpg

Einstellung der Location

Wir starten GS Server und klicken auf das “Hamburger Menü” links oben. Dann öffnet sich ein Fenster “Settings”

Dort stellen wir die Nummer die Observatory Location (geografische Breite und Länge) ein.

Einstellung der Epoche

Wir starten GS Server und klicken auf das “Hamburger Menü” links oben. Dann öffnet sich ein Fenster “Settings”

In der ersten Zeile finden wir nacheinander: COM-Port, Baud Rate, Mount Type, Equatorial System,…

Im Drop-down “Equtorial System” nehmen die die Einstellung “eqJ2000”.

Wenn alles eingegeben ist, klicken wir auf die Schaltfläche “Close”

Einstellung des Pulse Guiding

keine Ahnung, wie oder was man das machen soll

Testen der GSS-Teleskopsteuerung

Testen der Verbindung

Dann in GS-Server die Schaltfläche “Connect” klicken.

Wenn dann eine Fehlermeldung erscheint, bedeutet dies dass die Verbindung zur Montierung nicht zustande kam. Die Ursachen eines solchen Fehlers können sein:

Falscher COM-Port
Ungeeigneter Seriell-USB-Adapter
Ungeeignetes serielles Kabel
Handbox nicht auf “PC Direct Mode” eingestellt
Stromversorgung unzureichend (LED blinkt tatsächlich)
Sonstiges

Testen der Bewegungstasten

Wenn dann die Verbindung erfolgreich zustande gekommen ist, teste ich gerne die Tasten zur Teleskop-Bewegung.

Abbildung 5: GS Server-Fenster –> Hand Controls –> Schaltflächen “N”, “S”, “E”, “W” (Flickr: ASCOM_GSS_Testing.jpg)

ASCOM_GSS_Testing.jpg

Hier kann ich jetzt durch klicken auf die Richtungstasten (Nord, West, South, East) testen, ob die Motoren der Montierung tatsächlich angesprochen werden – ggf. kann man die “Rate” noch hochsetzen damit man den Effekt besser sieht bzw. hört.

Damit ist der Test erfolgreich abgeschlossen und die Benutzung der EQMOD-Teleskop-Steuerung z.B. in Cartes du Ciel, APT etc. kann beginnen.

Benutzung der GSS-Teleskopsteuerung

Nachdem alle Einstellungen vorgenommen wurden und eine erfolgreiche Verbindung “Connect” hergestellt wurde kann nun die Teleskopsteuerung über geeignete Astro-Software auf dem Windows-Computer erfolgen. Als Software dafür benutze ich:

GS Server so wie es oben schon sichtbar ist – damit kann ich z.B. die Tracking Rate einstellen
Stellarium
Cartes du Ciel: Dort muss ich das Teleskop “verbinden” und kann dann Goto und Sync verwenden
APT: Dort muss ich das Teleskop verbinden (“Gear” und “Connect Scope”) und kann dann z.B. Pulse Guiding, Dithering, Goto++ etc. benutzen
PHD2 Guiding: Ausrüstung verbinden -> Montierung -> ASCOM.GS.Sky.Telescope
N.I.N.A.: Equipment -> Telescope -> ASCOM.GS.Sky.Telescope
SharpCap

Mögliche Probleme mit GS Server

Fehler: Track Rate: Not Tracking

Beim Fotografieren der Mondfinsternis am 21.1.2019 schaltete sich das Tracking von EQMOD immer wieder ohne erkennbare Ursache ab “Track Rate: Not Tracking”.

Die Ursache waren aktivierte “Mount Limits” in den EQMOD Settings. Nachdem das Häckchen dort entfernt wurd lief die Nachführung fehlerlos.

Könnte soetwas ähnliches auch mit GS-Server auftreten?

Astronomie: Verbindung HEQ5 Pro mit Computer

19. February 202228. May 2022 dkracht

Gehört zu: Teleskopsteuerung
Siehe auch: ASCOM, EQMOD, Green Swamp Server, Sync Scan App

Stand: 28.05.2022

Verbindung zwischen Montierung zum Computer

Für die Teleskopsteuerung per Computer ist eine Verbindung der Montierung SkyWatcher HEQ5 Pro mit meinem Windows-Computer erforderlich. So eine Verbindung kann auf verschiedenen Wegen technisch erfolgen:

Kabel zwischen Montierung und Computer (Direkt-Verbindung)
Kabel zwischen Handbox und Computer
Ohne Kabel über WLAN oder Bluetooth

Eine Direkt-Verbindung spart also die Handbox ein und ermöglicht die gesamte Steuerung über den Computer, was z.B. für Remote Situationen hilfreich sein kann. Letzten Endes kann dann statt eines Kabels auch eine drahtlose Verbindung (WLAN, Bluetooth oder so) infrage kommen…

Verbindung ohne Handbox (“direkt”)

Als direkte Verbindung von Montierung zum Computer kommt ein (spezielles) Kabel oder auch eine drahtlose Verbindung (WLAN, Bluetooth) infrage. Als solche “Direkt-Verbindung” ist beispielsweise das Produkt “EQdirect” von der Firma PegasusAstro bekannt.

Um meine Montierung Skywatcher HEQ5 Pro direkt (also ohne Handbox) mit einem USB-Anschluss meines Computer zu verbinden, benutze ich ein Kabel “EQdirect” der Firma PegasusAstro, das ich am 10.12. 2019 bei astroshop.de erworben hatte.

Auch für meine im Jahre 2022 erstandene Reisemontierung Skywatcher AZ-GTi gibt es so ein Kabel als Direkt-Verbindung.

Abbildung 1: Kabel EQdirect (Flickr: EQDir_20200921.jpg)

Das Kabel kommt von der Firma Pegasus Astro und heisst dort “EqDirect”.

Kaufen konnte ich das Teil am 10.12.2019 bei astroshop.de für Euro 36,– plus Versand.

Der Westernstecker (RJ45) kommt in die Montierung anstelle der Handbox (es gibt auch einen Adapter RJ45 auf DB9 z.B. für die HEQ6).
Der USB-Stecker kommt in den Computer und ist wohl deswegen ein wenig dicker, weil ein Adapter seriell-auf-USB darin versteckt ist. Auf dem Windows-Computer (Laptop, Tablet) wird dann eine COM-Schnittstelle simuliert. Dazu wird ein Windows-Treiber FTDI benötigt, der entweder automatisch von Windows nachinstalliert wird oder den man per Hand von der Web-Seite https://ftdichip.com/drivers/ bekommt. Damit wird eine virtuelle COM-Schnittstelle realisiert.

Die virtuelle COM-Schnittstelle wird dann wie “normal” mit einem ASCOM-Treiber (EQMOD, GS Server, SynSan App etc.) verbunden.

Diese Treiber habe ich (August 2021) auch auf meinem Windows-Tablet ComputerFlachmann und später (Dezember 2021) auch auf ComputerAstrobaer installiert.

Verbindung mit Handbox

Die Handbox einstellen auf “PC Direct Mode”

Abbildung 2: SynScan Handbox –> Display –> Utility Func.: PC Direct Mode (Flickr: EQASCOM-00.jpg)

SynScan Handbox: PC Direct Mode

Verbinden der Handbox mit dem Windows-Computer per seriellem Kabel und ggf. Seriell-USB-Adapter.

Feststellen des durch den Adapter hergestellten COM-Ports im Windows-Gerätemanager (im Beispiel: COM3).

Abbildung 3: Windows 10 Gerätemanager: Anschlüsse (Flickr: COM-Port.JPG)

Windows-Gerätemanager: COM-Ports

Der so gefundene COM-Port muss dann im jeweils benutzen ASCOM-Treiber der HEQ5 Pro eingestellt werden. Das ist bei den verschiedenen ASCOM-Treiber beschrieben: EQMOD, Green Swamp Server bzw. Synscan App.

Zur Verbindung er Handbox mit dem Computer wird ein spezielles serielles Kabel von SkyWatcher benötigt, das auf der einen Seite in die untere RJ11-Buchse der SynScan-Handbox gestöpselt wird und auf der anderen Seite einen seriellen Stecker für Computer (DB9) hat. Die Beschaltung so eines Kabels kann von Hersteller zu Hersteller (der Handbox) unterschiedlich sein, sodass man am besten ein vom Hersteller empfohlenes bzw. angebotenes Kabel kauft. Dieses spezielle Kabel war Teil meines Gebrauchtkaufs der HEQ5 Pro.

Zu meiner Handbox SynScan hatte ich folgendes Kabel gleich mit erworben:

Abbildung 4: Serielles Kabel mit DB9-Buchse und RJ11-Stecker (Flickr: Seriell_20180124_2334.JPG)

Serielles Kabel

Foto: Dietrich Kracht

Der RJ11-Stecker wird in die Handbox gestöpselt.

Abbildung 5: Serielles Kabel wird in die Synscan Handbox gestöpselt (Flickr: Seriell_20180823_132006.jpg)

Teleskopsteuerung: Handbox SynScan mit seriellem Kabel (RS232, RJ11)

Die heutigen Notebook-Computer verfügen meist nicht über eine klassische serielle Schnittstelle, sodass ein Seriell-zu-USB-Adapter zum Einsatz kommt.

So ein Teil konnte ich bei Teleskop-Express beziehen: LogiLink Konverter – Adapter USB auf RS232 seriell (Artikel-Nr. CE821035) Chipsatz: PL2303TA.

Abbildung 6: LogiLink Konverter USB auf RS232 seriell (Flickr: DK_20170522_1673.JPG)

Adapter LogiLink USB-Seriell

Foto: Dietrich Kracht

Dieses hervorragende Teil benötigt aber noch einen Windows-Treiber: Prolific PL2303

Zum Betrieb des Adapters muss in aller Regel ein Treiber installiert werden. Ob der Treiber für den Adapter richtig installiert wurde, kann im Windows-Gerätemanager überprüft werden.

USB-seitig wird der Adapter in einen USB-Slot des Computers gesteckt, Die DB9 Seite des Adapters wird dann mit dem Kabel verbunden.

Abbildung 7: Verbindung von der SynScan-Handbox zum Windows-Computers mit einem seriellen Kabel

Verbindung ohne Kabel

Siehe: https://astro.marxram.de/bluetooth-upgrade/teleskop-via-usb-und-rs232-verbinden/

Astronomie: Teleskopsteuerung über ASCOM Green Swamp Server

19. February 202224. February 2022 dkracht

Gehört zu: Teleskopsteuerung mit ASCOM
Siehe auch: ASCOM , Skywatcher HEQ5 Pro, ComputerAstrobaer, EQMOD, Synscan App
Benutzt: Fotos von Flickr

Stand: 19.02.2022

Steuerung der Montierung HEQ5 Pro über meinen Windows-Computer mit dem GSS

Um meine Montierung Skywatcher HEQ5 Pro statt über die Handbox zu steuern, möchte ich auch die Möglichkeit haben, die Steuerung über meinen Windows-Computer vorzunehmen.

Für meine Montierung HEQ5 Pro gibt es eine Reihe von verschiedenen ASCOM-Treibern:

Vom Hersteller: SynScan App (war ursprünglich sehr schlicht)
Als klassische Alternative das Open Source Projekt EQMOD
Die neuere Alternative das Open Source Projekt Green Swamp Server “GSS”

GSS ist ein moderner ASCOM-Treiber (moderner als EQMOD) mit mehr zeitgemäßer Benutzeroberfläche.

EQMOD hat zusätzlich ein Alignment-Model, was ich aber nicht brauche, weil ich Platesolving mache.

GSS hat kein Alignment-Modell aber zusätzlich ein paar “Gimmicks” wie eine 3D-Darstellung des Teleskops, Sprachausgabe und man kann mehrere Home-Positionen definieren.