Den elektrischen Strom bekommt der NanoTracker über ein separates Kästchen mit 3 AA-Akkus.
Das finde ich sehr praktisch von der Handhabung und ausserdem vermindert das die Traglast auf dem Stativ.
Maximale Belichtungszeit ohne Nachführung
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Nachführung mit Getriebspiel und Periodic Error
Das Getriebespiel (Backlash) kann man vermeiden, wenn man den NanoTracker fünf Minuten vor eine Aufnahme “vorlaufen” lässt. Dann sollte der Backlash “vorbei” sein.
Was dann bleibt, ist der Schneckenfehler (Periodic Error).
Der Periodic Error (PE) könnte mit PEMPRO V2.8 gemessen werden.
Bei einer Brennweite von 135mm ergibt das eine Pixel Scale von 6,56 arcsec / Pixel (Formel)
Bei einem PE von angenommen 100 arcsec wären das 100 arcsec / 28,7 Minuten = 3,5 arcsec / Minute
Man könnte also im Schnitt 2 Minuten belichten ohne dass der PE sichtbar würde
Gestiegene Anforderungen an die Genauigkeit bei der Nachführung
Bisher hatte ich mit meiner Sony NEX-5R maximal 30 Sekunden belichtet und dabei Objektive von 16mm (Zenitar – z.B. Perseiden), 24mm (Vivitar – z.B. Nordlicht) und 50mm (Olympus – z.B. Magellansche Wolke) benutzt. Da war die Nachführgenauigkeit des NanoTracker überhaupt kein Problem.
Aber die Anforderungen an die Genauigkeit sind bei mir durch zwei Entwicklungen gestiegen:
Ich habe ein Objektiv mit wesentlich längerer Brennweite bekommen: Takumar 135mm f/3.5 (neu: Olympus E.Zuiko 135mm f/3.5).
Ich habe auch herausgefunden, wie ich mit meiner Sony NEX-5R länger als 30sec belichten kann. 30sec maximal macht die Sony per Programm mit Smart Remote, Langzeitbelichtung geht dann mit Bulb und einemInfrarot-Fernauslöser
Wie genau ist meine Nachführung?
Für eine sehr geneue Pol-Ausrichtung sorge ich mit meinem QHY PoleMaster. Dann sollten weitere Fehler auf den NanoTracker selbst und da im Wesentlichen auf den PE (Periodic Error) oder auch Schneckenfehler zurückzuführen sein. Aber wie kann ich ganz einfach mal die Genauigkeit der Nachführung (quasi end-to-end) messen?
Meine ganz simple Idee ist, einfach eine Serie von Aufnahmen von ein und demselben Objekt mit eingeschalteter Nachführung zu machen (z.B. 15 sec Belichtung, 15 sec Pause und das 30 Minuten lang – weil die Scheckenperiode 28,72 Minuten sein soll). Diese Aufnahmeserie könnte ich z.B. Plate Solven und die Ergebnisse dann in Excel darstellen….
I used my Atlas EQ-G with the Orion 102ED f/7 scope this weekend to shoot my first set of astro pictures (will post some results here at a later time). However, since I don’t have an Auto-guider setup and I heard a lot of good things about the Atlas I figured I’ll see how long the mount can track accurately and was a little surprised to only get relatively short exposures. At 60s I had to throw out almost half of the exposures due to some star trailing (in RA direction), 30s exposures consistently looked good, except for a few. I also took some 120s exposures and also had to throw out at least half. Not quite what I had in mind. Did I expect too much here?
Anyhow, I drift aligned the mount to the best of my abilities actually using the DSLR since I also don’t have a cross hair eye piece, yet. I used the technique where you expose for 5s to mark the star and then move the mount forward in RA for about 60s at twice the siderial rate and then essentially stop the tracking for another 60 seconds, all while the shutter is open. The result is a V shaped line in the image if there is any misalignment. Worked like a charm and I might actually perform the alignment this way in the future instead of using the eye piece. I adjusted the mount as needed and got no more drift in the image for up to 3 minutes.
So, to make a long story short, the only reason for the star trails that I can think of now is RA tracking errors in the mount. I’d like to actually “see” the periodic error, etc. somehow in an image but can’t quite figure out how I would go about doing that. Do you guys have any suggestions?
Thx in advance,
/ThJ
Posted 16 March 2009 – 11:14 AM
The short answer: Take a series of short exposure images (may need a brightish star) that totals longer than the period of the worm (typ 10min).
Use a stacking program that measures and records (to a file) the x,y coordinates of the star (the program should find the star’s centroid). AIP4WIN does this.
Import the recorded coordinates into Excel (or another spreadsheet program) and plot the x and y values vs exposure number. The PE will easily be seen in the plot.
Some calculation using the scopes focal length and the pixel sizes will give you PE in Arcsec.
If you align the camera so that RA is along the pixel rows (x-coordinate) then there should be no movement in the y direction if your polar alignment is perfect. Any change in the y is polar misalignment.
I have a spreedsheet at home from my Super Polaris mount. Let me know if you need more help on this part.
Mit der Software “AstroPlanner” von Paul Rodman kann man sehr gut planen, welche Beobachtungsobjekte man wann und wo beobachten kann, Die haupsächlichen Funktionen von AstroPlanner sind:
Beobachtungsplanung
Beobachtungs-Logbuch
Steuerung der Teleskop-Montierung
AstroPlanner ist in der Grundversion (s.u.) kostenlos.
Die so definierten “Resources” werden gespeichert in “D:\Users\<username>\AppData\Roaming\AstroPlanner\Resources”
Beobachtungsplanung mit der Software AstroPlanner
Astro-Pläne werden in sog. “Plan-Dateien” gespeichert. Nach Start des Programmes wählt man die anzuzeigende bzw. zu bearbeitende Plan-Datei aus (im Beispiel: handeloh.apd).
Zur aktuellen Uhrzeit am aktuellen Standort werden in einem Info-Block oben u.a. angezeigt: Local Siderial Time, Julian Date, Sonne & Dämmerung, Mond mit Phasen,…
Ein Plan (Beobachtungsplan) besteht im Wesentlichen aus einer Liste von Beobachtungsobjekten; d.h. Deep Sky Objekte und Objekte des Sonnensystems.
Möglicherweise haben andere User bereits Pläne erstellt, die wir per Download nutzen können – dies geht aber nur für registrierte User.
Wir können einen neuen Plan auch mit dem “Plan Creation Wizard” erstellen.
Zum manuellen Erstellen eines neuen Plans gehen wir auf: Menü -> File -> New
Der neue Plan soll aus einer Liste von Beobachungsobjekten bestehen. Mit der Schaltfläche “+” (ganz unten links) können wir ein Objekt zum Plan hinzufügen.
Abbildung 3: AstroPlanner Objekte in einem Plan (Google Drive: AstroPlanner-04.jpg)
AstroPlanner-04: Neues Objekt zum Plan hinzufügen
Wenn wir Glück haben, findet AstroPlanner das neue Objekt in einem seiner Kataloge, dann werden alle Felder des Objekts aus dem Katalog gefüllt; wenn nicht, müssen wir die wichtigsten Daten nun per Hand eingeben. Wenn wir Rektaszension und Deklination richtig eingeben, kann AstroPlanner die Sichtbarkeit ermitteln.
Wenn wir alle gewünschten Objekte in den Plan eingefügt haben, können wir den Plan abspeichern (Menü -> File -> Save).
Welche Daten pro Objekt in unserem Plan angezeigt werden, können wir bestimmen mit: Menü -> Edit -> List Columns
Beispielsweise könnten wir einblenden: “Best Time” oder “Observability”
Welche Objekte eines Plans zur Zeit am eingestellten Ort sichtbar sind, geht aus der Spalte “Vis” hervor.
Zusätzliche Information zur Sichtbarkeit geben die Spalten “Rise”, “Transit” und “Set”.
Wir können diese Sichtbarkeits-Daten auch für einen anderen Zeitpunkt erhalten, wenn wir oben rechts das Kontrollkästchen “Fix date” ankreuzen und dann Datum und Uhrzeit einstellen (diese Felder sieht man nur, wenn das AstroPlanner-Fenster breit genug ist).
Abbildung 5: AstroPlanner Datum (Google Drive: AstroPlanner-05.jpg)
Der Wert in der Spalte “Observability” ist eine qualitative Angabe (von 0 bis 100), die von Astroplanner aus mehreren anderen Werten berechnet wird: Höhe des Objekts, Mondphase, Entfernung des Objekts vom Mond etc.
Grafiken zur Beobachtbarkeit
Wenn wir in der Liste ein Objekt auswählen (im Beispiel: M101), können im oberen Bereich mehrere Grafiken zur Beobachtbarkeit angezeigt werden:
Die Linie mit den “+” Symbolen visualisiert die Höhe des ausgewählten Objekts (M101) im Laufe der nächsten 12 Monate, jeweils am Sonnabend um 22 Uhr an (einstellbar mit Rechtsklick).
In diesem Beispiel ist als das Objekt M101 an einem Sonnabend Anfang Juni um 22 Uhr am höchsten.
Beobachtungen dokumentieren
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Teleskop-Steuerung mit AstroPlanner
Unterstützung von Montierungen
AstroPlanner hat interne (eingebaute) Treiber für eine Reihe von Montierungen u.a. für Takahshi Temma, SkyWatcher SyncScan etc. ansonsten ist ASCOM unterstützt.
Wie mache ich ein Zeitraffer-Video aus Einzelaufnahmen?
Wenn ich mit einem Intervallometer (z.B. Tempus, qDlsrDashboard, QUMOX Time Lapse,…) viele Einzelaufnahmen hintereinander geschossen habe, kann ich diese zu einem Zeitraffer-Video (“Time Lapse”) zusammenbauen. Dazu bedarf es:
Planung der Foto-Sequenz (Vielviele Aufnahmen, zeitlicher Abstand zwischen den Aufnahmen)
Software zum Erstellen des Videos aus den Einzelaufnahmen
Wenn ich später das Video mit 20 Bildern pro Sekunde ablaufen lassen will, benötige ich als 20 Fotos pro Video-Sekunde. Wenn das Video eine Laufzeit von 1 Minute haben soll, sind es also 60 * 20 = 1200 Aufnahmen (nennen manche auch “Frames”).
Wie groß man den zeitlichen Abstand zwischen den einzelnen Aufnahmen machen soll hängt von der Bewegungsgeschwindigkeit des Motivs ab.
Es ist eine Frage des Gesichtsfelds (FoV) und wie schnell das Motiv durch dieses Gesichtsfeld läuft.
Wenn ich beispielsweise möchte, dass das Motiv in 30 sec einmal durch das Gesichtsfeld läuft und dabei 10 Einzelaufnahmen gemacht werden, um eine flüssiges Video zu erhalten, so bedeutet das: XYZ
Tabelle 1: Berechnungen für Zeitraffer
Brennweite
Gesichtsfeld
Motiv
Geschwindigkeit
Intervall
Kommentar
135mm
9°
ziehende Wolken
0,2°/sec
5-15 sec
50mm
26°
Menschen auf Platz
0,25°/min
1-15 sec
24mm
50°
aufgehende Knospen, Blüten
30-60 sec
16mm
70°
Sonnenaufgang/-untergang
5-15 sec
Zeitraffer-Software
Dafür gibt es eine ganze Reihe von Software-Lösungen. Da ich Microsoft “Movie Maker” auch in anderen Zusammenhängen benutze, habe ich es zuerst einmal damit versucht.
Das geht ganz gut:
Laden aller Fotos in den Movie Maker
Selektieren aller Fotos in der erwünschen Reihenfolge
Klicken auf “Menü -> Bearbeiten” und “Dauer” auf 0,05 Sekunden setzen. Mit 0,05 Sekunden bekomme ich ein Video mit 20 Bildern pro Sekunde.
Dann “Menü -> Datei -> Film speichern -> Für hochauflösende Anzeige”
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.
Unter allen Beobachtungsobjekten ist ein Komet, wenn er schön eindrucksvoll sein soll, schwer vorherzusagen.
Historisch hatten wir einige “große” Kometen: an die ich mich “erinnere”:
Komet Arend-Roland C/1956 R1
Komet West C/1975 V1
Komet Hale-Bopp C/1995 O1
Ich persönlich habe nur wenige persönliche Beobachtungen geschafft.
Historie meiner Kometenbeobachtungen
Ich habe in meiner Jugend mal den Kometen Burnham 1959k (C/1959 Y1) von Bremen aus fotografiert. Das Foto ist aber verschollen. Der Komet stand damals im UMi, glaube ich. Wir hatten länger belichtet und per Hand auf den Kometen nachgeführt. Die Sterne wurden dann kleine Striche.
Später am 24. März 2013 habe ich dann mal den Versuch gemacht, einen Kometen über der Hamburger Aussenalster zu fotografieren. Das müsste C/2011 L4 (Panstarrs) gewesen sein. Da war ich noch ganz am Anfang meiner wiederaufgenommenen amateurastronomischen Bemühungen und hatte keine Ahnung, wie ich ein nicht mit blossem Auge sichtbares Objekt fotografieren sollte.
Am 17. Jan 2016 habe ich dann einen weiteren Versuch gemacht, einen Kometen zu fotografieren. Das war der Komet Catalina C/2013 (von meiner Terrasse in Eimsbüttel).
Für das Jahre 2017 hatte ich mir vorgenommen, irgendeinen Kometen mal endlich “systematisch” abzulichten. Die Wetterbedingungen und die persönliche Energie führten dazu, dass es fast zu spät wurde im ersten Halbjahr 2017. Ein Kollege zeigte mir am 21. Mai 2017 sein gelungenes Foto von C/2015 V2 (Johnson), was mich erneut motivierte, es auch einmal zu probieren.
Dann, im Sommer 2020, war es endlich so weit: Ein “richtiger” Komet (soll heissen mit Schweif) war knapp am aufgehellten Nordhorizont zu sehen: C/2020 F3 (Neowise).
Aktuelle Kometenbeobachtungen
C/2022 E3 (ZTF)
Anfang 2023 war ein kleiner Komet zu beobachten.
Es gibt viele Websites, die die Koordinaten des Kometen zeigen. Eine davon ist:
Da es in Hamburg kalt ist und das Wetter auch nicht astro-freundlich ist, versuche ich es mal über iTelescope.net.
Damit gelang mit am 13.02.2023 folgendes Beweisfoto von Utah aus (T2 TOA150, QHY268C, 9x60sec).
Abbildung 1: Komet C/2022 E3 (ZTF) (Google Drive: 20230213_Utah_C2022E3_stacked_4.jpg)
Komet C/2022 E3 (ZTF)
C/2020 F3 (Neowise)
Am 11. Juli 2020 konnte ich den Kometen Neowise vom Fußballplatz in Eimsbüttel beobachten und fotografieren.
Die nautische Dämmerung endet um 23:53 Uhr und beginnt wieder um 03:01 Uhr
Abbildung 1: Das Ergebnis von der Südecke des Fußballplatzes nach Nord-Nord-Ost (Google Drive: DK_20200711_0067_beschriftet.jpg)
Komet Neowise C/2020E3
C/2015 V2 (Johnson)
Am 18. Juni 2017 war es dann soweit. Die Wettervorhersage prognostizierte eine sternklare Nacht. Allerdings hatten wir hier in Hamburg schon die “weißen Nächte”; d.h. es wurde in der Nacht nicht richtig dunkel. Die nautische Dämmerung (-12°) sollte um 00:22 Uhr enden, aber die astronomische Dämmerung (-18°) sollte erst wieder am 30. Juli enden und dann erst eine wirklich dunkle Nacht bescheren. So lange wollte ich aber nicht warten.
Flats: gleiche Blende, am besten gleich nach den Lights wegen der aktuellen Lage der Staubkörner,… gleiches ISO, T-Shirt vor Lichtquelle (z.B. Notebook-Display)
Abblidung 2: Der Komet C/2015 V2 (Johnson) Google Drive: DK_20170618_01227-01265_5.jpg)
Komet C/2015 V2 (Johnson)
C/2013 US10 (Catalina)
Am 18. und 19. Jan 2016 machte ich einen weiteren Versuch:
Der Komet sollte 5,2 mag hell sein und zwischen Zeta UMa (Mizar) und Alpha Dra stehen.
