Astronomie: Polar Alignment with AlignMaster

Gehört zu: Einordung “Polar Alignment

Polar Alignment mit der Software “AlignMaster”

Autor: Matthias Gazarolli

Download: http://www.alignmaster.de  https://matthias-garzarolli.software.informer.com/

Die Software AlignMaster ist nur für Windows-Computer verfügbar.

AlignMaster ist eine Windows-Software, die mit Hilfe eines 2-Star-Alignments die Polausrichtung (Polar Alignment) für ASCOM-Montierungen und LX200-kompatible unterstützt.

YouTube AstronomyShed: https://youtu.be/dNRFm3LtCrE

Astronomie: Polar Alignment mit SharpCap

Gehört zu: Polar Alignment,
Siehe auch: SharpCap, Polar Alignment mit QHY PoleMaster

Polar Alignment – Einnorden – Einsüden

Wenn ich eine äquatoriale (parallaktische) Montierung habe, so muss diese “Eingenordet” werden, d.h. die Stundenachse der Montierung muss parallel zur Drehachse der Erde ausgerichtet werden.

Wenn die Montierung dauernd an einem festen Platz aufgestellt ist, d.h. “stationär“, muss man das vielleicht einmal im Jahr machen und es macht nichts aus, wenn das etwas dauert und evtl. auch einige Verrenkungen erfordert. Wenn die Montierung “mobil” ist, also Tag für Tag an wechselnden Orten neu aufgestellt wird, möchte man die Einnordung möglichst in kurzer Zeit und ohne körperliche Belastungen durchführen können.

Eine weitere Frage bei der Einnordung ist die anzustrebende Genauigkeit. Dabei wäre die Frage, welche Auswirkungen eine fehlerhafte Polausrichtung auf das geplante astronomische Vorhaben hätte.

  • Bei rein visueller Beobachtung muss die Genauigkeit nicht besonders groß sein.
  • Beim Fotografieren hängt die erforderliche Genauigkeit der Poljustierung von der Art der Nachführung (nur Rektaszension, auch Deklinaktion) sowie von Belichtungszeit, Brennweite, Pixelgröße, Sensor-Größe etc. ab.
    Beispiel: Ein Fehler in der Polausrichtung um 60 Bogenminuten ergibt für ein Objekt am Himmelsäquator (Dekl.=0 Grad) ohne Autoguiding nur mit dem Tracking der äquatorialen Motierung eine maximale mittlere Drift von 60 Bogenminuten in 6 Stunden; also 10 Bogensekunden pro Minute Belichtungszeit (bei anderen Deklinationen: Cosinus).

Einen Überblick über verschiedene Methoden zur Polausrichtung habe ich in einem separaten Beitrag versucht. Dort habe ich auch berechnet, welche Auswirkungen eine ungenaue Polausrichtung (also wie viele Bogenminuten zeigt die Drehachse meiner Montierung neben den Himmelspol) hat.

Begonnen habe ich mein Einnorden mit dem Polfernrohr meiner Montierung und der sog. Kochab-Methode, die ich von Hartwig Lüthen bei der GvA gelernt hatte.
Meine Montierung ist “mobil” und wird praktisch ausschließlich zur Astrofotografie benuzt. Deshalb muss die Genauigkeit meiner Polausrichtung schon recht gut sein (besser als 2′) und es sollte schnell und bequem gehen. Daher habe ich als zweiten Ansatz dann die Polausrichtung mit QHY PoleMaster gemacht – was hier im Norden sehr gut ging, aber teuer war.

Die QHY PoleMaster war nicht nur recht teuer, sondern beim Verfahren zur software-gestützten Polausrichtung musste man quasi manuell Sternmuster in der Polnähe erkennen – ein richtiges Plate Solving war das nicht. Als SharpCap mit einer echten Plate-Solving-Methode zum Polar Alignment heraus kam, habe ich das ausprobiert und bin jetzt dabei geblieben. Meinen QHY PoleMaster habe ich gebraucht verkauft.

Polar Alignment mit SharpCap

Polar Alignment ist ein neues Feature in SharpCap 2.9. Die Idee war inspiriert durch PhotoPolarAlign, eine Software von Themos Tsikas. Themos war so freundlich, beim Testen zu helfen und machte auch Verbesserungsvorschläge während der Entwicklung des Polar Alignment Featrures von ShapCap.

Ich verwende jetzt (Dezember 2019) die Version SharpCap 3.2 Pro. Diese ist kostenpflichtig mit Eur 12,– pro Jahr.

Mit der kostenlosen SharpCap-Version kann man das Polar Align “antesten” – für die Stufe “Final Step: Adjust Mount” (s.u.) ist dann aber die kostenpflichtige Lizenz erforderlich.

Wenn das Lizenz-Jahr abgelaufen ist, kann man seine Lizenz kostenpflichtig verlängern (dafür bekommt man in der Regel Freimonate) – ansonsten können die lizenzpflichtigen Features (wie Polar Alignment) nicht mehr benutzt werden.

Die kostenpflichtige Pro-Version hat ausser der Funktion “Polar Align” noch andere zusätzliche Funktionen, die für den Einen oder Anderen interessant sein könnten.

Link: http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/polar-alignment

Was benötigt man für Polar Alignment mit SharpCap?

  • kostenpflichtige Version der Software SharpCap Pro
  • einen Computer, auf dem SharpCap läuft –> ich nehme dafür meinen Windows Laptop
  • Äquatoriale Montierung (Goto nicht notwendig) –> Ich habe die HEQ5 Pro und die Star Adventurer Mini
  • Optik mit Brennweite f=200mm –> nehme da mein Guiding-Rohr GuideScope50
  • Kamera mit einem Gesichtsfeld (FoV) zwischen 1 Grad und etwa 5 Grad –> meine GPCAM hat ein FoV von 1,54 x 1,16 Grad
  • Grobes Polar Alignment der Montierung auf plus-minus 5 Grad
  • Etwa 10-15 Sterne im Gesichtsfeld der Kamera zu sehen (erforderlich ist also eine freie Sicht auf die Gegend des Himmelspols)
  • SharpCap mit eingerichtetem PlateSolving (die Funktion “Polar Alignment” sollte sogar ohne dieses allgemeine Plate Solving gehen)

In welchen Schritten läuft das Polar Alignment mit SharpCap ab?

Schritt 0: Montierung aufstellen

Die Montierung sollte schön waagerecht aufgestellt sein, dann würde nämlich die Azimut-Schraube wirklich nur das Azimut bewegen und nicht auch noch so nebenbei die Polhöhe…
Teleskop in “Home”-Position d.h. Gegengewicht nach unten, Teleskop nach oben, Deklination 90 Grad.
Eine grobe Ausrichtung (5 Grad genau) auf den Himmelspol sollte ebenfalls schon gemacht sein.

Das für die Polausrichtung verwendete kleine Teleskop (z.B. das Guiding-Rohr) muss nicht genau parallel zum Hauptrohr ausgerichtet sein. SharpCap verwendet ja die tatsächliche Rotationsachse der Montierung.

Schritt 1: SharpCap einrichten

Da SharpCap beim Polar Alignment ja ein funktionierendes Plate Solving voraussetzt, müssen wir dafür die richtigen Einstellungen überprüfen:

  • In der SharpCap-Menüleiste auf: “File –> SharpCap Settings” gehen.
  • Dort auf den Reiter “Plate Solving”
  • Dort unter “Options” die “Star Detection Noise Threshold” auf 10 oder kleiner einstellen.

Zur Sicherheit könnte man das Plate Solving mit SharpCap auch einmal so, also ohne Polar Alignment, ausprobieren.

Für das Polar Alingment benutzt SharpCap einen “eingebauten” Plate-Solving-Algorithmus, für den keine Internet-Verbindung und auch kein anderes Programm oder Datenbank installiert werden muss.

Schritt 2: SharpCap-Menüleiste: Tools -> Polar Align

SharpCap_PolarAlign00

Schritt 3: Introduction und erstes Bild aufnehmen

Wenn ich im SharpCap-Menü auf “Tools -> Polar Align” gehe, bekomme ich eine Erklärung (Introduction) . Diese Introduction sollte man ruhig mal durchlesen…

Bildbeschreibung: SharpCap Polar Alignment: Introduction

SharpCap21

Nachdem ich das alles gelesen habe klicke ich auf die Schaltfläche “Weiter” (Next).

Schritt 4: Erstes Bild aufnehmen

Bevor SharpCap die erste Aufnahme macht, sollten wir die Belichtungszeit und den Gain so gut einstellen, dass tatsächlich 10-15 Sterne im Gesichtsfeld zu sehen sind. Im Beispiel habe ich eingestellt: 3,5 Sekunden Belichtungszeit und den “Analogue Gain” auf Maximum.

Natürlich solle die Kamera einigermassen im Fokus sein.

Nachdem wir bei der “Introduction” auf “Next” geklickt haben startet die erste Aufnahme und das Plate Solving.

SharpCap23

Hier im “Step 1 – Capture First Image” haben wir noch die Möglichkeit, einige Parameter für das Plate Solving einzustellen. Beispielsweise Minimum und Maximum Star Width.

Die im Bild erkannten Sterne markiert SharpCap mit einem Kästchen (“detected stars”). Die Sterne mit einem gelben Kästchen werden dann zum Plate Solving verwendet (“used stars”).

Die Kreisbögen im Bild sind Deklinationskreise um den Himmelspol.

Dieser Schritt ist erfolgreich zu Ende, wenn unter Status das Wort “Working” in “Solved” umspringt.
Dann klicken wir auf die Schaltfläche “Next”.

Schritt 5: Stundenachse drehen und zweites Bild aufnehmen

Nachdem im vorigen Schritt das erste Bild erfolgreich aufgenommen und “gesolved” wurde, hatten wir dort auf die Schaltfläche “Next” geklickt und SharpCap möchte nun ein zweites Bild aufnehmen.
Aber vorher soll man die Montierung um ca. 90 Grad in der Stundenachse drehen.
SharpCap macht dann die zweite Aufnahme und davon wiederum ein Plate Solving.

SharpCap24

Aus dem ersten und dem zweiten Foto errechnet SharpCap die Position der Drehachse der Montierung und damit wissen wir (bzw. SharpCap), wie weit wir noch weg sind vom Himmelspol (“Polar Align Error”). Danach klicken wir auf die Schaltfläche “Next”.

Schritt 6: Pol-Ausrichtung durch Drehen an den Azimut- und Polhöhen-Schrauben

Jetzt müssen wir die Montierung durch Drehen an den “Schräubchen” für Azimut und Polhöhe (Altitude) so einstellen, dass die Drehachse der Montierung (die Stundenachse) parallel zu Erdachse ausgerichtet ist.
Dabei hilft SharpCap mit einer Darstellung auf dem Bildschirm wo ein Stern mit einem gelben Pfeil gezeigt wird, der durch das Drehen an den “Schräubchen” der Montierung in das Zielkästchen auf dem Bildschirm gebracht werden muss.

Diese optische Hilfe ist quasi eine Projektion der errechneten erforderlichen Korrektur auf einen Stern im Gesichtsfeld. Wer es lieber in Zahlen hätte, kann sich auch nach den numerisch ausgeworfenen erforderlichen Korrekturen “Move Polar Axis: Left/Up” richten.

SharpCap macht dabei laufend Aufnahmen und berechnet durch Plate Solving die noch bestehende Abweichung vom Himmelspol. Ggf. müssen wir uns in mehreren Schritten der gewünschten Genauigkeit annähern.

Man kann das also nicht “remote” machen, sondern muss physisch an der Montierung stehen und einen guten Blick auf den Computer-Bildschirm haben…

Das schöne ist, dass die Genauigkeit der Polausrichtung (Abweichung vom Himmelspol) exakt ausgeworfen wird; im Beispiel unten schließlich 1 Bogenminute und 34 Bogensekunden, was mir dann bei meiner Montierung HEQ5 Pro reichte.

Wenn die Abweichung unter 2′ ist, wird das als “Good” angesehen, eine Abweichung von weniger als 1′ würde als “Excellent” bewertet.

SharpCap25

SharpCap26

 

Polar Alignment meiner mobilen Montierungen mit SharpCap Pro

Im Folgenden illustriere ich dieses Verfahren zum Polar Alignment an meinen beiden Montierungen:

  • Star Adventurer Mini “SAM”
  • Skywatcher HEQ5 Pro

Polar Alignment der Montierung Star Adventurer Mini

Bei meiner kleinen Tracker-Montierung für Reise und für Wide-Field-Aufnahmen kann ich zum Polar Alignment die verschiedenen Methoden wählen:

  • Eingebautes Polfernrrohr
  • QHY PoleMaster
  • SharpCap Pro mit Guiding-Rohr

Da ich meinen QHY PoleMaster jetzt verkauft habe, muss ich nun auch für den Star Adventurer Mini (SAM) SharpCap zum Polar Alignment verwenden.
Dazu montiere ich mein GuideScope50 auf die Deklinationseinheit des Star Adventurer, wozu ich mir einen Sucherschuh mit flacher Auflage und Innengewinde für 1/4 Zoll Fotoschrauben gekauft habe.
Das Foto zeigt den ganzen Aufbau:

DK_20200117_111631

Das Gewicht beträgt:

  • Guidingrohr mit Kamera:  686g
  • Manfrotto Neiger: 417g
  • DSLR:   562 g

zusammen also 1,665 kg, was bei einer vom Hersteller angegebenen maximalen Traglast von 3 kg noch passen dürfte.

Polar Alignment der Montierung HEQ5 Pro

Auch meine “große” mobile Montierung HEQ5 Pro muss ich immer schön Einnorden.

Dafür gibts die üblichen Methoden:

  • Eingebautes Polfernrohr
  • QHY PoleMaster
  • SharpCap

Beim eingebauten Polfernrohr kann es schnell unbequem werden….

PolarScope_20170223_1 Kopie.jpg

Bild 1: Der Kniefall: So bequem schaut man durch das beleuchtete Polfernrohr

Den QHY PoleMaster habe ich im Januar 2020 verkauft.

In Zukunft will ich dann immer SharpCap einsetzen, wenn es genauer sein soll.

Dazu nehme ich meine Montierung HEQ5 Pro mit meinem Teleskop Orion ED80/600. und montiere mein GuideScope mit Guiding-Kamera ganz normal (wie beim Autoguiding) Huckepack drauf.
Der Aufbau sieht dann so aus:

20200120_114102a

Das Polar Alignment mit ShapCap pro läuft dann ganz bequem per Computer, wie oben beschrieben.

Astronomie: Montierungen

Gehört zu: Astronomie

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: Einjustieren der Montierung

Gehört zu: Montierungen

Meine parallaktische Montierung, die Skywatcher HEQ5 Pro, hat ja keinen festen Standort, sondern muss jedesmal wenn ich sie aufbaue “richtig” aufgebaut werden.

Zum “richtigen” einstellen gehört:

  • Stativbeine so einstellen, dass die obere Fläche waagerecht ist (bevor der Polkopf darauf montiert wird
  • Sucherfernrohr parallel zum Hauptfernrohr ausrichten
  • Ausrichten den Stundenachse parallel zur Erdachse “Einnorden / Einsüden”, “Polar Alignment”
  • Konusfehler beseitigen
  • Alignment für Goto “Three Star Alignment” oder “Pointing Modell” oder SYNC…

 

Astronomie: Montierungen mit FS-2 Steuerung

Gehört zu: Montierungen
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).

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?

Bei mir hat funktioniert der Seriell-USB-Adapter, den ich auch schon für meine HEQ5 Pro-Montierung verwende; siehe dort.
Dieses Teil konnte ich bei Teleskop-Express beziehen: LogiLink Konverter – Adapter USB auf RS232 seriell (Artikel-Nr. CE821035) Chipsatz: PL2303TA.

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?

Beispiel: Verbindung Computer-FS2-Steuerbox

Bildbeschreibung: Links der Windows-Computer mit einer USB-Buchse, daran eine ganz kurze USB-Verlängerung, dann der USB-Seriell-Adapter von LogiLink, dann das serielle Kabel “straight through” d.h. 1-zu-1 durchgeschaltet, dies Kabel eingestöpstelt in die RS232-Buchse der FS2.
Die Handbox ist ebenfalls mit der FS2-Steuerbox verbunden (per schwarzem Kabel). Die ST4-Buchse an der FS2-Steuerbox ist noch unbenutzt.

20190828_102757_FS2

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: Teleskopsteuerung über ASCOM EQMOD

Gehört zu: Astro-Software
Siehe auch: ASCOM
Siehe auch: Skywatcher HEQ5 Pro

Steuerung der Montierung HEQ5 Pro über meinen Windows-Computer

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.

EQMOD ist ein ASCOM-Treiber, der zusätzlich Funktionen zur Verfügung stellt, die die Skywatcher HEQ5 Pro und die SynScan-Handbox so garnicht haben: z.B. SYNC, Alignment Model,…

Voraussetzungen:

  • ASCOM-Platform ist installiert
  • Eine (serielle) Verbindung zwischen Windows-Computer und Montierung bzw. Handbox ist hergestellt (s.u.)

Doku: http://eq-mod.sourceforge.net/docs/EQASCOM_QuickStart.pdf

Für meine Montierung SkyWatcher HEQ5 Pro verwende ich EQMOD als ASCOM-Treiber.

Download:  http://eq-mod.sourceforge.net/eqaindex.html

Version: EQASCOM V200q   (14. Mai 2018)

Installation von EQASCOM

Bei mit auft EQASOM auf mehreren Computern:

  • Installation auf Computer Thinkpad: V2.00q
  • Installation auf Computer ZBox01: V2.00q
  • Installation auf Computer Asusbaer: V2.00q

Installiert wird ein ASCOM-Treiber und die sog. EQASCOM-Toolbox.

Konfiguration und Test von EQASCOM

Verbinden der Montierung SkyWatcher HEQ5 Pro mit der Handbox (oder auch “direkt” s.u. unter “Varianten”)

Die Handbox einstellen auf “PC Direct Mode”

Bildbeschreibung: SynScan Handbox –> Display –> Utility Func.: PC Direct Mode

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).

Bildbeschreibung: Windows 10 Gerätemanager: Anschlüsse

COM-Port.JPG

Windows-Gerätemanager: COM-Ports

Starten der EQASCOM-Toolbox auf dem Windows-Computer

Im Dropdown “eqmod” einstellen und auf die Schaltfläche “Driver Setup” klicken

Bildbeschreibung: EQASCOM Toolbox –> Schaltfläche “Driver Setup”

EQASCOM-01.jpg

EQASCOM Toolbox

Es geht ein Fenster “EQMOD ASCOM SETUP” auf, wo wir eingige Eingaben machen z.B. den COM-Port:

Bildbeschreibung: ASCOM Setup –> EQMOD Port Details  –> Port Drop-Down  –> “COM3” (bzw. was der Windows Gerätemanager zeigt)  –> Schaltfläche “OK”

EQASCOM-02.jpg

EQASCOM Setup-Fenster

Hier wird übrigens auch das ASCOM PulseGuiding eingestellt.

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

Dann in der EQASCOM-Toolbox (s.o.) die Schaltfläche “ASCOM Connect” klicken, wodurch das EQMOD-Fenster erscheint.
Wenn das nicht oder immer nur ganz kurz erscheint oder eine Fehlermeldung erscheint, bedeutet dies dass die Verbindung zur Montierung nicht zustande kam. Die Ursachen eines solchen Fehlers können sein:

  • Handbox nicht auf “PC Direct Mode” eingestellt
  • Falscher COM-Port
  • Ungeeigneter Seriell-USB-Adapter
  • Ungeeignetes serielles Kabel
  • Sonstiges

Bildbeschreibung: EQMOD-Fenster  –> Slew Controls –> Schaltflächen “N”, “S”, “E”, “W”

EQASCOM-03.JPG

EQMOD-Fenster

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 EQMOD-Teleskopsteuerung

Nun kann die Teleskopsteuerung per Windows-Computer beginnen. Als Software dafür benutze ich:

  • EQMOD so wie es oben schon sichtbar ist – damit kann ich z.B. die Tracking Rate einstellen
  • 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
  • N.I.N.A.

Aber auch die Teleskopsteuerung selbst kann noch konfiguriert werden. Dazu klicken wir oben rechts auf die Schaltfläche mit dem Schraubenschlüssel und den drei “>>>”.
Dann klappt nach recht eine Fenstererweiterung auf. Dort können wir z.B.:

  • nochmals den Ort einstellen “Site information”
  • “Alignment / Sync”
  • “Park /Unpark”
  • “ASCOM Pulse Guide Setiings”
  • “Mount Limits”
  • ….

Alle diese Konfigurationsdaten speichert EQASCOM in drei INI-Dateien: eqmod.ini, joystick.ini und align.ini. Diese befinden sich im Ordner:

\users\<userid>\AppData\Roaming\EQMOD

Wenn diese INI-Dateien man durch irgendein Unglück beschädigt werden, kann es zur Fehlermeldung: “EQASCOM_Toolbox: Run time error ’55’: File already open” kommen. In diesem Fall muss man die INI-Dateien wieder reparieren z.B. durch Kopieren von einer intakten Installation oder duch Neuinstallation von EQASCOM.

Probleme mit EQASCOM

Montierung blinkt: Stromversorgung

Im November 2018 musste ich meine vorhandene Montierung Skywatcher HEQ5 Pro durch eine fabrikneue HEQ5 Pro zu ersetzen. Danach (am 7.11.2018) hatte ich Probleme mit den EQASCOM: Beim Probebetrieb mit APT und PHD2  kam von EQASCOM in kurzen Anständen immer wieder die Fehlermeldung “EQMOD not Tracking”.

Bei Recherchen im Internet wurden folgende mögliche Fehlerursachen genannt:

  • Stromversorgung unzureichend (LED blinkt tatsächlich)
  • Serielle Verbindung zwischen Handbox und Computer verwendet “falschen” USB-Adapter
  • USB-Verbindung über den Hub leistet nicht die erforderliche Datenrate
  • Fehler in der SynScsan Firmware der Handbox

Die Firmware-Version der Handbox war bereits 04.39.04. Ich habe sie der Ordnung halber auf die zur Zeit neueste 04.39.05 “Upgedatet”.

Die Stromversorgung der Montierung könnte zur Eingrenzung des Fehlers versuchsweise mit separatem starken Netzteil vorgenommen werden.

Die serielle Verbindung zwischen Handbox und Computer könnte versuchsweise direkt, also ohne USB-Hub vorgenommen werden

Fehler:  Track Rate: Not Tracking

Beim Fotografieren der Mondfinsternis am 21.1.2019 schaltete sich das Tracking von EQMOD immer wieder ohner 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.

Bildbeschreibung: EQMOD –> Schaltfläche “Schraubenschlüssel >>>”   –>  Rechts unter “Mount Limits” das Häkchen entfernen bei “Enable Limits”

EQMOD_MountLImits.jpg

EQMOD Tracking Problems: Mount LImits

Varianten der Verbindung Montierung-Computer

Wie schon oben gesagt, benötigt man zur Teleskopsteuerung per Computer eine Verbindung zwischen Montierung und Computer.
Diese kann über die Handbox erfolgen oder aber auch ganz ohne die Handbox; d.h. mit einer direkten Verbindung zwischen Montierung und Computer. So 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. Letztenendes kann dann statt eines Kabels auch eine drahtlose Verbindung (WLAN, Bluetooth oder so) infrage kommen…

Contine reading

Astronomie: Einnorden – Polar Alignment mit dem Polfernrohr

Gehört zu: Montierung

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

IMG_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

PolarScope_20160501-091121.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:

POlarSCope_20160501-091135.jpg

Go2Nova Handbox: Position of Polaris

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

Astrofotografie: Einnordnen – Polar Alignment

Gehört zu: Astrofotografie, Montierung einjustieren
Siehe auch: Polar Alignment mit SharpCap Pro, Polar Alignment mit ASIair, Sigma Octantis, Autoguiding

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:

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:

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