Astronomie: Montierungen

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Astronomische Montierungen

Ein astronomisches Teleskop gehört auf eine gute astronomische Montierung (Stativ). So eine Monierung muss in erster Linie sehr stabil sein, damit das Teleskop nicht wakelt.

Fotostative sind nur für ganz einfache (sprich: leichte) Teleskope geeignet.

Oben auf das (hoffentlich feste) Stativ kommt ein Stativkopf, der in zwei Achsen beweglich ist.

  • Bei einer azimutalen Montierung sind die Achsen in Höhe und Azimut (Alt/Az) beweglich.
  • Bei einer parallaktischen Montierung wird eine Achse paralell zur Erdachse ausgerichtet. Damit ist für die Nachführung nur noch eine Bewegung in dieser einen Achse erforderlich.

Ein weiterer Unterschied bei Montierungen ist die Frage, ob die Achsen mit der Hand bewegt werden müssen oder über Motoren….

Bei motorischen Montierungen ist heutzugage fast immer eine Goto-Funktion dabei.

Ich habe verschiedene Artikel über astronomische Montierungen geschrieben:

Astronomie: Montierungen mit FS-2 Steuerung

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Siehe auch: Teleskop-Steuerung

Computersteuerung mit FS-2

Montierungen mit FS-2 Steuerung

Auf der Astro-Farm Kiripotib in Namibia habe ich eine Reihe von Montierungen kennengelernt, die mit Hilfe einer sog. FS-2 (Steuer-Box und Handbox) gesteuert werden.

Montierungen mit FS-2 Steuerung

  • Vixen New Atlux
  • Vixen GP-D2
  • Vixen GP-DX
  • Fornax 51
  • Alt 6 ADN
  • Knopf MK 100K

Link zu FS-2: http://www.astro-electronic.de/fs2.htm

Verbindung der FS-2 zum Windows-Computer

Die FS-2 wird in jedem Falle über ein serielles Kabel mit dem Computer verbunden. An der Seite der FS-2-Steuerbox befindet sich einen serieller Anschluss (RS232-Stecker).

Ein serielles Verbindungskabel, das an beiden Enden eine 9-polige Sub-D-Buchse hat, liegt bei.

Computerseitig wird dann ein Seriell-USB-Adapter benötigt (also mit einem 9-poligen Sub-D-Stecker).

Welcher Adapter ist da zu empfehlen?

Die FS-2-Steuerung versteht eine Subset von Meade LX200-Komandos, deshalb wird als ASCOM-Treiber ein LX200-kompatibler ASCOM-Treiber empfohlen.

Aufgrund eines Diskussionsbeitrags auf astronomie.de

http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/topics/1208842/ASCOM_Advanced_LX200_Treiber

bin ich auf folgenden “erweiterten” LX200-ASCOM-Treiber gestossen:

https://pixelstelescopes.wordpress.com/advanced-lx200

Hat jemand Erfahrungen mit diesem oder einem anderen ASCOM-Treiber? Welchen ASCOM-Treiber sollte man mit der FS-2 benutzen?

Software zur Teleskop-Steuerung unter Windows

Steuerung mit der Software Stellarium

In Stellarium soll man die Erweiterung “Teleskopsteuerung” konfigurieren als “direkt über eine seriellen Anschluss”

Steuerung mit der Software Cartes du Ciel

Bei Cartes du Ciel ist eine Verbindung über ASCOM erforderlich.
Allerdings ist der o.g. “Advanced LX200 Treiber” unter meinem 64-Bit-Windows nicht funktionsfähig.
Als Umgehungslösung benutzen wird zuerst den ASCOM-Treiber “POTH” und bei den Einstellungen von POTH stellen wir als Teleskop den “Advanved LX200” ein.

Wer hat das schon einmal praktisch ausprobiert? Welche ASCOM-Treiber für 32 Bit, welcher für 64 Bit-Windows funktioniert wirklich?

Astronomie: Einnorden – Polar Alignment mit dem Polfernrohr

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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.jpg

Blick durchs Polfernrohr 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.jpg

Polar Alignment mit der Kochab-Methode

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:

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,…).

PolarFinder_Android.jpg

Android App: PolarFinder

IMF_0022.png

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

DK_20160501-09-11-21.jpg

Go2Nova Handbox: Pole Star Position

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

DK_20160501-09.11.35.jpg

Go2Nova Handbox: Position of Polaris

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