Polar Alignment im Süden: 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
Polhöhe vorweg mit elektronischem Neigungsmesser einstellen
Wenn man Schwierigkeiten hat mit dem Verstellen zweier Achsen (Azimuth und Pohlhöhe), das Ziel-Objekt im Polfernrohr zu finden, kann man einfach die Polhöhe schon mal im Vorwege richtig einstellen und braucht dann im Dunklen nur noch ein bisschen im Azimuth zu suchen.
Von dem Astro-Kollegen Frank auf Kiripotib bekam ich den Tipp, doch einen digitalen Neigungsmesser zu verwenden, um die Polhöhe im Vorwege genau richtig einzustellen.
Im Nachgang zu meinem Aufenthalt in Namibia. beschaffte ich mit deshalb am 1.8.2018 den “Neoteck Digitaler LCD Winkelmesser Neigungsmesser Inklinometer Wasserdicht Bevel Box Winkelmessgerät” über Amazon für EUR 25,99.
Ich konnte den Neigungsmesser in der Vixen-Aufnahme des Star Adventurer mittels eines kleinen Bleistifts fest klemmen. Der Winkelmesser muss bei dieser Befestigung 90 Grad minus geografische Breite anzeigen…
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: Abbildung 2: Methode “Southern Cross” (Google Drive: Pole01-eng.jpg)
From the Southern Cross to the Southern Celestial Pole
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 Acrux über Gamma Mus zeigt genau zum SCP. Der Abstand auf dieser geraden Linie zum SCP ist etwa ein gespreizte Hand breit.
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.
Aufsuchkarte South Celestial Pole – Copyright Alain Maury
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:
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:
Abbildung 5: Üben an echtem Foto (Google Drive: pole_landschaft.jpg)
South Celestial Pole – Kiripotb – Copyright: Stefan Westphal
Voraussetzung: bei Nacht freie Sicht auf den Polarstern bzw. Sigma Octantis
Das Polfernrohr befindet sich in der Stundenachse meiner parallaktischen Montierung. Es 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.
Einfluss der Präzession
Die Rotationsachse der Erde ist um ca. 23,4 Grad gegen die Ekliptik geneigt. Deshalb ist der Himmelspol 23,4 Grad entfernt vom Pol der Ekliptik, der im Sternbild Draco liegt.
Die Erdachse ist aber nicht ganz fest im Raum, sondern beschreibt eine langsame Kreiselbewegung, Präzession genannt. Die Periode beträgt ca. 25750 Jahre und wird auch “Platonisches Jahr” genannt.
Deshalb beschreibt also der Himmelspol in 25750 Jahren einen Kreis mit Radius 23,4 Grad um den ekliptischen Pol. Diese Bewegung beträgt rechnerisch ca. 50 Bogensekunden pro Jahr.
Der Stern Alpha Ursae Minoris wird also noch viele Jahrzehnte als Polarstern dienen können. Heute (2021) ist er ca. 40 Bogenminuten vom Himmelspol entfernt und nähert sich dem in den nächsten Jahrzehnten noch etwas an.
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):
Das obige Bild zeigt, wie es genau im Polfernrohr der iOptron SmartEQ ausssieht; bei anderen Montierungen wird der Anblick im Polfernrohr sehr ähnlich sein.
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.
Abbildung 2: Die Kochab-Methode (Google Drive: kochab-03.jpg)
Kochab-03 Polar Alignment
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:
Abbildung 3: Der Polarstern in Stellarium (Google Drive: kochab-02.jpg)
Polar Alignment: Stellarium zeigt die Daten von 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,…).
Abbildung 4: App auf meinem Android-Smartphone (Google Drive: PolarFinder_Android.jpg)
Android App: PolarFinder
Abbildung 5: App auf meinem iPhone (Google Drive: PolarScopeAlign_iOS.jpg)
iPhone App: Polar Scope Align
Polaris-Position in der Handbox
Die Handbox der Montierung liefert als Komfort auch noch eine Anzeige der Polaris-Position. Bei der iOptron SmartEQ macht man das so (bei anderen Montierungen mit Handbox ist das ähnlich):
Handbox: Menue -> Align -> Pole Star Position
Abbildung 6: Handbox Go2Nova: Pole Star Position (Google Drive: DK_20160501-PolarAlignment-01.jpg)
Polar Alignment mit Handbox Go2Nova
Dann wird die Position von Polaris für eine aktuellen Ort und die aktuelle Zeit im Hand-Controller wie folgt angezeigt:
Abbildung 7: Handbox Go2Nova: Position of Polaris (Google Drive: DK_20160501-PolarAlignment-04.jpg)
Polar Alignment mit Handbox Go2Nova
Dazu muss die Go2Nova Handbox (Hand-Controller) selbstverständlich genau auf geografische Koordinaten und Uhrzeit eingestellt sein.
Generelles zu Einnordung / Einsüdung / Polar Alignment
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 – z.B. 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
Ich benutze zum Einnorden meiner Montierungen SkyWatcher HEQ5 Pro und iOptron SmartEQ Pro den QHY PoleMaster. Das Einnorden/Einsüden meines NanoTrackers (neu: Skywatcher Star Adventurer Mini) 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.
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 auch die in den letzten Jahrzehnten möglich gewordenen neuen Dinge wie GoTo und Autoguidingmal 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.
Belichtungszeit
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.
Die maximal mögliche Belichtungszeit (bei festem ISO von z.B. 800) muss man experimentell herausfinden. Je heller der Himmel ist (Lichtverschmutzung) desto kürzer wird die maximale Belichtungszeit werden (Histogramm ganz rechts, Bild ganz hell) . In Handeloh kann ich z.B. 300 Sekunden bei ISO 800 belichten.
Damit die für solche Belichtungszeiten benötigte Nachführung gut funktioniert, ist eine exakte Aufstellung der Montierung erforderlich. D.h.
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 Goto Alignment geschehen, damit ich meine Beobachtungsobjekt leicht per Goto in die Bildmitte einstellen kann und damit die Nachführung dann gut funktioniert.
Die Nachführung durch die Montierung selbst (manche sagen das Tracking) sollte für 30-60 Sekunden gut sein. Falls das noch weiter verbessert werden soll, wäre schließlich ein Autoguiding angezeigt.
Einnorden
Für das sog. Einnorden gibt es ja viele Techniken. Meine schöne iOptron SmartEQ Pro Montierung (die HEQ5 Pro auch) 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).
Abbildung 2: Kniefall zum Einnorden durch das Polfernrohr (Google Drive: PolarScope_20170223_1 Kopie.jpg)
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 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 (Aptina ASX340, 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
Am 27.2.2017 habe ich dann den QHY PoleMaster bei Teleskop-Express für EUR 355,00 erstanden.
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:
Abbildung 3: POLEMASTER im Windows-Gerätemanager (Google Drive: Polemaster-02.jpg)
QHY PoleMaster Driver
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.
Abbildung 4: Der Rotationskreis der Stundenachse (Google Drive: Polemaster_006.jpg)
QHY PoleMaster Rotation
Abbildung 5: Himmelspol und Rotationszentrum zur Deckung bringen (Google Drive: DK_20170726_Polemaster.jpg)
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:
USB-Stecker an Kamera soll nach rechts schauen, USB-Kabel mit Laptop-Computer verbinden
Montierung auf Home-Position stellen
PoleMaster-Programm auf Laptop-Computer starten.
Oben links auf “Connect” klicken.
Zoom einstellen
Region Selection: North
Belichtungszeit aufdrehen bis auch die dunkleren Sterne (dunkler als Polaris) auf dem Display sichtbar werden.
Ggf. Fokussierung des PoleMasters überprüfen
Doppelklick auf Polaris und softwaremäßiges Rotieren einer Maske von Umgebungssternen bis sie übereinanderliegen (damit ist der Himmelspol identifiziert)
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)
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
Montierung zurück in die Home-Position fahren. Dabei muss der “andere” Stern entlang des berechneten Kreises laufen.
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 des QHY PoleMaster auf einer Skywatcher HEQ5 Pro
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:
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” (AL70410 für EUR 39,00).
Der Adapter kommt auf die Öffnung des Polfernrohrs der HEQ5, dabei bleibt eine Öffnung, so dass das Polfernrohr weiter benutzt werden könnte.
Abbildung 6: Polemaster Adapter für die HEQ5 (Google Drive: PoleMaster_20190219_124331.jpg und PoleMaster_20190219_124618.jpg)
PoleMaster Adapter for HEQ5 Pro
PoleMaster on HEQ5 Pro
Befestigung des QHY PoleMaster auf der Montierung SmartEQ Pro
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 Öffnung des Polfernrohrs, die damit blockiert ist (anders als bei anderen Adaptern). Es passt auf meine Montierung und sieht insgesamt gut aus.
Abbildung 7: Polemaster Adapter für die Montierung SmartEQ Pro (Google Drive: DK_20170303_1315.JPG)
QHY Polemaster Adapter auf iOptron 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.
Abbildung 8: QHY Polemaster auf SmartEQ Pro (Google Drive: DK_20170303_1316.JPG)
QHY Polemaster on SmartEQ Pro
Befestigung des QHY PoleMaster auf dem Star Adventurer Mini
Als kleinen Tracker für DSLR auf Fotostativ bin ich ja vom NanoTracker (s.u.) auf den Star Adventurer Mini umgestiegen.
Der funktionierte auch auf der Südhalbkugel sehr gut, allerdings musste man den schwachen Stern Sigma Octantis ersteinmal ins Gesichtsfeld bekommen. Was recht zeitaufwendig sein kann, wenn man in zwei Freiheitsgraden sucht (rechts-links und oben-unten). Das kann man vereinfachen auf einen Freiheitsgrad, indem man die Polhöhe vorher schon exakt einstellt, dann hat man nur noch die Einstellung des Azimuths als einen Freiheitsgrad (siehe dazu: Elektronischer Neigungsmesser).
Im Juni 2018 ist mir das beispielsweise auf Kiripotib, Namibia, gelungen, wie das Foto zeigt.
Abbildung 9: Polemaster auf der Südhalbkugel (Google Drive: 20180606_polemastersouth-01.jpg)
Befestigung des 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”.
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
Wenn ich statt des NanoTrackers den Skywatcher Star Adventurer Mini verwende ist das Ganze noch einfacher…
Abbildung 10: QHY Polemaster mit Spezialadapter auf NanoTracker (Google Drive: DK_20170628_Nanotracker-01.JPG)
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:
Statt dieses MH-4 Neigers habe ich mir später den Manfrotto MG460 Neiger, angeschafft.
Noch eleganter fand ich schliesslich die Lösung mit einer Wedge, die zum Star Adventurer Mini gehört. Damit fand ich es am einfachsten, die Höhe und das Azimuth des Himmelspols einzustellen.
Langzeitbelichtung mit Tempus & Astrus bei meiner DSLR Sony NEX-5R
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) – oder noch langer z.B. 60 x 120 sec ?
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 zur Langzeitbelichtung
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.
Welche Geräte benötige ich für die Astrofotografie?
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 computer-gesteuert (über ein Notebook) vornehmen.
Und wenn ich nach auswärts zu einem dunklen Beobachtungsort fahre, muss ich alles ins Auto einpacken und darf nichts wichtiges vergessen. Dafür habe ich eine Checkliste gemacht.
alt: QHY PoleMaster (am 27.2.2017) –> verkauft in Jan 2020
verkauft: Polemaster Adapter for iOptron SmartEQ Pro (17.2.2017 bei Modern Astronomy)
verkauft: Polemaster Adapter (5.4.2017 bei Cycops Optics)
iPhone mit App “Planetarium” (Virtual Reality mit äquatorialem Koordinaten-Gitter)
Auffinden / Sucher
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 – oder man verzichtet gänzlich auf so ein Alignment und macht Platesolving (s.u.).
Wenn man 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).
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:
Einen Newton Vixen Super Polaris R-100S (f=600, D=100) konnte ich von der GvA am 27.6.2015 ausleihen
SkyWatcher 130 PDS (am 14.8.2015 von InnoComp Karl Kloß für EUR 234,90) —> Zurück am 24.8.2015
SkyLux 70/700 Refraktor “LidlScope” (16.6.2016 – verkauft Juni 2017)
Man unterscheidet grundsätzlich zwischen den klassischen Digital-Kameras (DSLR) und speziellen “dedizierten” Astro-Kameras mit CCD- oder CMOS-Sensoren.
GEOPTIK Sucherhalter für Blitzschuh auf DSLR https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p8824_Geoptik-Sucherhalter-fuer-DSLR–Kameras.html
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/
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 N.I.N.A. aus oder von SharpCap aus oder von Siril 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 Software-Lösungen, die sehr verbreitet sind:
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.
Als weiteren Schritt habe ich meine Goto-Montierung mit APT verbunden und kann dann nach einem Foto mit sofortigem Plate Solving auch gleich ein “SYNC” durchführen, womit der Montierung gesagt wird, wo sie hinzeigt – nämlich auf den Bildmittelpunkt gemäß Plate Solving. Dadurch kann ich im Prinzip auf ein 3-Star-Alignment (Goto-Alignment) verzichten (denn die SYNCs machen ja quasi das Gleiche).
Plate Solving mit All Sky Plate Solver
Der “All Sky Plate Solver” (auch ASPS abgekürzt) ist eine Windows-Software, die stand alone Plate Solving leistet.
Von der Firma PlanWave kommt “PlateSolve2”. Das ist eine Windows-Software, die ein sog. Near Plate Solving leistet. “Near” bedeutet, dass man ungefähre Anfangs-Koordinaten eingeben muss.
ASTAP ist eine kostenfreie Software, die auch von “Hallo Northern Sky (HNSKY)” entwickelt wurde.
Im Zusammenhang mit N.I.N.A. bin ich auf diesen neueren Platesolver gestossen.
APT enthält ebenfalls Plate Solving. Es wird in APT “Point Craft” genannt. Das PointCraft bei APT ist aber kein eigentliches APT-Modul, sondern es ist “nur” eine Schnittstelle zu den oben beschriebenen Plate Solvern All Sky Plate Solving und PlateSolve2.
Das hat mehrere Vorteile:
Die eigentlichen Plate Solver kennt man schon und man kann sie ggf. auch separat (d.h. ohne APT) austesten.
Man muss APT nicht verlassen, um Plate Solving zu machen. Man hat also einen durchgängigen Workflow innerhalb von APT, inklusive Plate Solving…
Die kostenlose Software N.I.N.A. benutzt sehr intensiv Plate Solving, um die Arbeitsabläufe zu automatisieren. N.I.N.A. selbst hat keine eigene Platesoving-Funktion, sondern es sind verschiedene externe Platesolver konfigurierbar.
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 oder N.I.N.A.), 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)
Astrofotografie kann man heutzutage ganz einfach mit “normalen” digitalen KamerasDSLR (z.B. Canon, Sony, Panasonic u.a.) machen.
Eine sehr niedrige Einstiegschwelle bietet die sog. afokale Fotografie, wo eine Kamera mit ihrem Objektiv direkt hinter das Okular eines Fernrohrs gehalten wird; als Bild wird durch das Okular des Fernrohrs auf die Optik der Kamera projiziert.
Klassischerweise verwenden die “Profis” aber die sog. fokale Fotografie, wo die lichtempfindliche Fläche ( Sensor) in die Fokalebene des Hauptobjektivs (Fernrohr) plaziert wird – das könnte auch einfach ein Teleobjektiv der Kamera sein…
Also auf den Punkt gebracht:
fokal = ohne Okular, ohne weiteres Objektiv
afokal = mit Okular, mit oder ohne Kamera-Objektiv
Afokal kann ich also mit jeder sowieso vorhandenen Knipse (z.B. SmartPhone, digitale Kompaktkamera) durch ein Fernrohr fotografieren. Dabei muss ich nur das Vorderteil der Kamera ganz dicht und mittig an das Okular des Fernrohrs halten – besser man hat eine Haltevorrichtung, damit es nicht wackelt. Die Fokussierung könnte per Autofokus-Funktion der Kamera erfolgen. Das beliebteste Objekt für afokale Astrofotografie ist der Mond.
Für die fokale Fotografie muss ich das Okular des Fernrohrs entfernen (kein Problem) und auch das Objektiv der Kamera muss weg. D.h. Kameras mit festsitzendem Objektiv sind für die fokale Fotografie ungeeignet. Wir benötigen eine Kamera mit entfernbarem Objektiv (Wechselobjektiv) und ein passendes Zwischenstück, dass das Kamera-Bajonet mit dem Okularauszug verbindet. Die Fokussierung erfolgt mit der Fokussiereinrichtung des Okularauszugs (OAZ).
Afokale Astrofotografie
Im einfachsten Fall hält man eine Kamera hinter das Okular.Das Problem ist nur noch wie die Kamera festgehalten wird.
Wenn man eine Kamera hat, bei der man das Kameraobjektiv abschrauben kann, ist auch – mit entsprechenden Schraubadapter – eine Okularprojektion möglich.
Ich möchte mit meiner einfachen Ausrüstung aus dem lichtverschmutzten Hamburg heraus eindrucksvolle Fotos machen und habe dafür als Beobachtungsobjekte ganze Sternbilder ausgemacht.
Einige Sternbild-Aufnahmen plane ich auch für Namibia 2024.
Welche Sternbilder stehen auf meinem Plan?
Tabelle 1: Beobachtungsplaung Sternbilder
ID
Kürzel
Name
Warum?
Erläuterungen
Status
Cas
Cassiopeia
Sichtbar von meiner Terrasse, sehr prägnant
Fotografiert
Cep
Cepheus
Sichtbar von meiner Terrasse, eher unscheinbar
Fotografiert
Crux
Kreuz des Südens
Klassiker der südlichen Hemisphäre
Fotografiert
Lyra
Leier
Schönes, einfaches kleines Sternbild
Fotografiert
Peg
Pegasus
Großes Sternbild mit viel Hintergrund
f=24mm von Handeloh
Idee
PsA
Südlicher Fisch
Fomalhaut, Dekl= -29° 37′
03. Aug 2016 Neumond
02. Sep 2016 Neumond
30. Sep 2016 Neumond
30. Okt 2016 Neumond
29. Nov 2016 Neumond Dämmerung
22. Aug 2017 Neumond
Idee
Sgr
Schütze
Selten zu beobachten, aber prägnante kleine Form.
Südlichster Stern Kaus Australis Dekl= -34° 23′
29. Juni 2022 Namibia
Fotografiert
Sco
Skorpion
Oberer Teil des Sternbilds (Antares und Scheren) ist ein klassiches Bild
22. Juni 2022 Namibia
Fotografiert
Ori
Orion
Klassiker
Handeloh
Idee
UMa
Großer Wagen
Klassiker, “Big Dipper”
Fotografiert
Lep
Hase
Selten fotografiert Dekl= -20°
Jan/Feb gut im Süden sichtbar
Idee
UMi
Kleiner Wagen
f=50mm
Idee
Per
Perseus
Oktober/November
f=24mm
Idee
Dra
Draco
sehr groß, aber unscheinbar
f=24mm
Idee
Sterne größer rechnen
Auf solchen Weitwinkelaufnahmen, sind die Hauptsterne unter den vielen anderen Sternen kaum identifizierbar.
Um den optischen Eindruck eines Sternbilds richtig wiederzugeben, rechne ich diese Hauptsterne ein klein wenig größer. Das geht z.B. mit Photoshop wie folgt:
Zoom
Mit dem Werkzeug “Magic Wand” die Sterne markieren, die größer werden sollen (ab dem zweiten Stern mit Shift-Click).
Enlarge Selection by 7 Pixels (Select -> Modify -> Expand By …)
Create Adjustment Layer for Brightness (Layer -> New Adjustment Layer…)
Quelle: Youtube Video von Ulrich Beinert:
Geschichtliches zu Sternbildern
Schon in frühesten Zeiten haben die Menschen in den Sternen am Himmel Muster gesehen, die sie dann als Figuren (Tiere, Menschen etc.) deuteten. Je nach Kulturkreis (China, Australien, Amerika, Hawaii, Europa,…) entstanden so unterschiedliche “Sternbilder”.
Bei uns in Europa dominierten die griechischen und arabischen Deutungen. Allerdings gab es auch da ein wenig “Wildwuchs”.
Bis die Internationale Astronomische Union (IAU) dann im Jahre 1922 verbindliche Festlegungen für 88 Sternbilder getroffen hat.
Dann erteilte die IAU dem Belgier Eugene Delporte den Auftrag, die Grenzen zwischen den Sternbildern definitiv festzulegen. Delporte benutze dazu die äquatorialen Koordinaten (Rektaszension und Deklination) und zwar zur Epoche 1.1.1875. Diese Epoche wurde bereits von der “Uranometria Argentina” für den Südhimmel benutzt. Eugene Delporte vollendete seine Arbeiten zu den Sternbildgrenzen 1930 und diese wurden dann von der IAU ebenfalls beschlossen.
Auch Sterne sollten einen definitiven Namen haben. Dazu hat der deutschen Astronom Johann Bayer (1572–1625) eine nach ihm benannte Systematik zur Bezeichnung von Sternen eingeführt. Diese Bayer-Bezeichnung besteht aus einem griechischen Buchstaben gefolgt vom Genitiv des lateinischen Namens des Sternbilds, in dem der Stern liegt, z. B. γ Lyrae („Gamma“ + Genitiv von „Lyra“) oder ζ Ursae Majoris („Zeta“ + Genitiv von „Ursa Major“).
Liste meiner Fotos
12.05.2016 Lyra – Leier
Sony NEX-5R xxxxx ISO 800, Stack of 6 pictures, each exposed 30 sec.
This picture of the Southern Cross was taken at Kagga Kamma, South Africa with my Sony NEX-5R on a NanoTracker with a Vivitar f=24mm, f/1.4 at ISO 800.
This is a stack of 5 pictures each of 10 sec exposure time
Abbildung 2: Sternbild Kreuz des Südens (Google Drive: DK_20160208_0232-0236_Crux.jpg)
08.02.2016 Kagga Kamma: Sternbild Kreuz des Südens – Crux – f=50mm, Stitch 2 x 180 sec
22. April 2015 Ursa Major – Big Dipper
From my home in the middle of the city of Hamburg, I could take this picture of Ursa Major (Big Dipper).
Camera: Sony NEX-5R, Lens: Vivitar f=24mm, f/4, ISO 400, stack of 10 pictures each with an exposure time of 10 sec.
Abbildung 3: Sternbild Ursa Major (Google Drive: DK_20150422_BigDipper.jpg)
Sternbild Großer Wagen (Big Dipper)
15. Feb. 2012 Southern Cross – Crux
My very first try with the famous Southern Cross. At the left side from constellation Crux we can see the two “Pointer Stars” i.e. Alpha and Beta Centauri.
Taken at Tschukudu in the morning (02:49 UT) with my Panasonic DMC-FZ28 camera with the zoom lens at f=4.8mm
Abbildung 4: Sternbild Kreuz des Südens (Google Drive: DK_20120215_SouthernCross.jpg)
2012 Tschukudu: Sternbild Kreuz des Südens (Southern Cross)
