Astronomie: Universe2Go – Orientierung am Sternenhimmel

Gehört zu: Planetarium-Software
Siehe auch: Planetarium-Software
Benutzt: Fotos von Flickr

Augmented Reality am Sternhimmel mit Universe2Go

Universe2Go ist eine Plastikbrille, durch die ich den Sternenhimmel betrachten kann, wobei mir über einen halbdurchlässigen Spiegel Zusatzinformationen (Bild, Schrift, Ton) zu der durch Lagesensoren erkannten Himmelsposition über eine SmartPhone-App eingeblendet werden. – Wir sehen also den echten Sternhimmel (=Reality) ergänzt um Zusatzinfos (=augmented) d.h. “Augmented Reality

Universe2go ist also eine Art “Hand-Planetarium”.

So sieht das Gerät aus:

Abbildung 1: universe2go, die Rückseite (Flickr: universe2go_1704b.JPG)

universe2go_1704b.JPG

Universe2Go Rueckseite

Abbildung 2: universe2Go<. SmartPhone (Flickr: universe2go_1705a.JPG)

universe2go_1705a.JPG

Universe2Go: SmartPhone einlegen

Abbildung 3: universe2Go: Vorderseite noch verschlossen (Flickr: universe2go_1708a.JPG)

universe2go_1708a.JPG

Universe2go Vorderseite

Abbildung 4: universe2Go: Vorderseite geöffnet (Flickr: universe2go_1709a.JPG)

universe2go_1709a.JPG

Universe2go Vordersetie geöffnet

Die App für das SmartPhone

Man muss sich als erstes die Universe2Go-App für sein SmartPhone (z.B. iPhone oder Android)  herunterladen und installieren.

Die App muss Berechtigungen haben zum Zugriff auf:

  • Gyroskop
  • Kompass
  • Geolocation
  • Mikrofon
  • Sound

Einlegen des SmartPhones

Man startet dann die App im sog. “planetarium mode” und muss sie “aktivieren”

Dann das SmartPhone mit dem Display nach unten und in Pfeilrichung nach vorn in das obere Fach des Geräts einlegen. Es können verschieden große SmartPhones eingelegt werden und mit Schaumstoffstückchen fixiert werden.

Menüsteuerung (grundsätzlich)

  • Das Menü wird durch zwei Bewegungen angeschaltet. Zuerst bewegen wir den Kopf zum Boden bis ein grüner Pfeil erscheint, der aber zunächst noch durchgestrichen ist (wie ein Verkehrsschild). Dann bewegen wir den Kopf  zurück in den Geradeausblick. Nun ist das Menü angeschaltet. Es erscheint eine kleine Hand mit dem Zeigefinder. Dies ist der Cursor. Es werden diese zwei Bewegungen gebraucht, damit das Menü nicht aus Versehen eingeschaltet wird.
  • Navigation im Menü: Nachdem das Menü eingeschaltet wurde und wir den Cursor sehen, können wir durch leichtes bewegen des Kopfes noch unten/oben durch die Liste der Menüpunkte gehen.

Augenabstand einstellen

Wenn in den Settings “Both Eyes” gesetzt wurde (was der Normalfall sein sollte) ist eine Kalibrierung des Augenabstands erforderlich.

Hierzu muss man in das Menü (s.o.) gehen und im Hauptmenü “Modus-Auswahl” den Punkt “Augen-Kalibrierung” auswählen.

  • Hierzu wird die Stimmerkennung per Microfon benutzt.
  • Stimmenkommandos: “Start” und “Stopp”

Stern-Kalibrierung

Nun muss man am echten Sternhimmel drei helle Sterne anvisieren und darauf “kalibrieren”…..

Universe2Go im Gebrauch

Generell kann man nun mit dem Gerät auf ein Himmelsobjekt zielen – mit dem kleine grünen Zielkreis in der Mitte. Wenn das Objekt 2 Sekunden im Zielkreis steht, werden Zusatzinformationen angezeigt bzw. Audios und Videos abgerufen.

Was genau angezeigt wird, können wir in den sog. Options einstellen:

  • Beginner Mode
  • Discovery Mode
  • Mythology Mode
  • Deep Sky Mode
  • 3D Mode
  • Quiz Mode
  • Search
  • Expert Mode

 

Astronomie: Planetarium-Software “Stellarium”

Gehört zu: Astro-Software
Siehe auch: Beobachtungsplanung, Planetarium-Software, Cartes du Ciel, Guide, SkySafari, N.I.N.A.
Benutzt: Fotos von Flickr

Stand: 05.10.2022

Die Planetarium-Software “Stellarium”

Siehe auch: Stellarium Horizontbilder, Planetarium-Software

Stellarium gehört zu der Gattung “Planetarium-Software” und ist auf Windows-Plattformen sehr verbreitet und wird gerne zur Beobachtungsplanung verwendet. Weitere sehr bekannte Planetariumsprogramme für Windows sind: Cartes du Ciel und Guide sowie SkySafari auf iOS und Android.

Ich benutze Stellarium für folgende Einsatzgebiete:

  • Orientierung am Sternenhimmen beispielsweise im Urlaub in fremden Gegenden
  • Orientierung am Sternenhimmel für andere Zeitpunkte als “jetzt” (Planung für die Zukunft und Analysen der Vergangenheit)
  • Wo stehen Erdsatelliten, Kometen etc.
  • Planung Astrofotografie: Brennweite und Bildausschnitt (Framing)
  • Planung Astronomie: Horizontsicht
  • Steuerung meiner Montierung Skywatcher HEQ5 Pro über ASCOM (Goto)
  • Nicht SYNC, das mache ich innerhalb von APT (immer Platesolving und SYNC zusammen)

Ich komme mit “Stellarium” auf meinem Windows-Notebook sehr gut zurecht.

Stellarium benötigt für die schöne Darstellung des Nachthimmels sehr spezielle Funktionen der Grafikkarte in Computer.

Stellarium benutzt dazu OpenGL, was seinerseits die Treiber der Grafikkarte benutzt. Die Grafikkarte mit ihren Treibern muss deswegen einigermassen performat sein und nicht zu alt. Falls die Grafikanzeige auf diese Art und weise nicht richtig läuft, kann alternativ eine Stellarium-Version benutzt werden, die ANGLE verwendet, was dann zum steueren der Grafik DirectX benutzt.

Stellarium wird deswegen seit der Version XYZ standardmäßig in zwei Versionen bereitgestellt:

  • Normal-Version d.h. mit OpenGL
  • ANGLE-Version

Konfigurationsdateien

Generelles: C:/Users/<userid>/AppData/Roaming/Stellarium/data/ssystem.ini

Standorte:  D:\Users\<userid>\AppData\Roaming\Stellarium\data\user_locations.txt

Landschaften:  <Stellarium-Ordner>\landscapes\<landscape ID>

Okulare:  C:/Users/<userid>/AppData/Roaming/Stellarium/modules/oculars/ocular.ini

Vertiefende Artikel zu Stellarium

Installation auf meinen Windows-Computern

  • Definitive Software Library ID: Stellarium
  • Name: Stellarium
  • Version: 0.21.1   (Nov. 2021)
  • Hersteller/Bezugsquelle: http://www.stellarium.org/de/
  • Funktion: Astronomie
  • Betriebssystem: Windows, Linux, Android,…
  • Installations-Ordner:
  • Daten-Ordner: …
  • Lizenz: kostenlos

Stellarium Versionen

Mit Stellarium 0.15.2 konnte ich schnell und bequem astronomische Beobachtungen planen. Stellarium wird laufend weiterentwickelt und mittlerweile bin ich auf Version 0.20.1 gelandet.

  • 2016-07-31 Version 0.15.0
  • 2017-06-21 Version 0.16.0
  • 2017-12-21 Version 0.17.0    Based on Qt 5.9.3, INDI Support für Teleskopsteuerung
  • 2018-03-25 Version 0.18.0
  • 2019-12-22 Version 0.19.3    Teleskopsteuerung endlich über ASCOM
  • 2020-03-29 Version 0.20.0
  • 2020-04-20 Version 0.20.1
  • 2020-06-22 Version 0.20.2
  • 2020-09-27 Version 0.20.3    Win 64 Bit
  • 2020-12-28 Version 0.20.4
  • 2021-03-29 Version 0.21.0
  • 2021-06-24 Version 0.21.1
  • 2021-09-27 Version 0.21.2  Observation Lists (statt Bookmarks)
  • 2021-12-25 Version 0.21.3
  • 2022-03-27 Version 0.22.0
  • 2022-04-16 Version 0.22.1
  • 2022-07-07 Version 0.22.2
  • 2022-10-01 Version 1.0       Based on Qt 6
  • 2022.10-31 Version 1.1        Support OpenGL 3.3 Core profile
  • 2022-12-25 Version 1.2       Improved rendering of Milkyway, Zodiacal Light and landscapes

Dokumentation

Links:

Zukunftssicherheit

  • Es gibt Versionen für Windows, Mac OS und Linux
  • Projektleiter: Fabien Chéreau
  • Per 24.06.2021 ist die aktuelle Version 0.21.1
  • sehr aktive Weiterentwicklung

Installationsschritte

Wenn man eine neue Version von Stellarium installiert, können die bisher gemachten Einstellungen (z.B. Okulare, Sensoren, Teleskope) verloren gehen. Wenn man solche “alten” Einstellungen behalten will, muss man bei der Installation darauf achten, dass bei “Dateien früherer Installationen entfernen” nichts angehakt ist; z.B. “Entferne Plugin-Konfigurationsdatei” etc.

Abbildung 1: Stellarium Installation (Flickr: Stellarium03.jpg)

Stellarium03.jpg

Stellarium Setup

Funktionen von Stellarium

Stellarium als “Planetariumsprogramm” in N.I.N.A.

Wenn Stellarium bei N.I.N.A. als sog. “Planetariumsprogramm” angegeben wird, muss in Stellarium im “Einstellungsfenster [F2]” die Erweiterung “Fernbedinung” geladen und aktiviert werden. Als Portnummer nehmen wir den voreingestellten Wert 8090.

Beobachtungsort einstellen

  • Beobachtungsort einstellen: gut
  • Seit Version 0.15.2 kann man jedem Beobachtungsort auch eine Zeitzone zuordnen

Gespeichert wird das in der Datei user_locations.txt. Im Ordner: D:\Users\<userid>\AppData\Roaming\Stellarium\data

Beobachtungszeit und -datum einstellen

  • Beobachtungszeit und -datum einstellen: gut

Navigieren und orientieren am (virtuellen) Sternenhimmel

  • Zoomen (FoV): Gut, mit dem Mausrad
  • Positionieren: Gut, per “Drag and Drop”
  • Einblenden Koordinatennetze horizontal & äquatorial: gut
  • Einblenden von Sternnamen und DSO-Namen: gut

Welche Himmelsbjekte sollen angezeigt werden?

Sterne

Die Fixsterne aus einem Katalog (s.u.) bis zu einer einzustellenden Grenzgröße

Abbildung 2: Stellarium -> Ansicht (F4) -> Himmel -> Sterne (Flickr: Stellarium01-1.jpg )

Stellarium01-1.jpg

Stellarium: Grenzgröße

Erdsatelliten

Um Erdsatelliten in Stellarium anzuzeigen, muß man die Erweiterung “Satelliten” benutzen:

  • Einstellungsfenster [F2] -> Konfiguration -> Erweiterungen
  • Satelliten-Konfiguration

Kometen

Um Kometen in Stellarium anzuzeigen, muss man im Sonnensystem-Editor die Bahnelemente importieren:

  • Einstellungsfenster [F2]-> Konfiguration -> Erweiterungen
  • Sonnensystem-Editor –> Konfigurieren -> Sonnensystem
    • Neuen Himmelskörper hinzufügen
    • Bahnelemente im MPC-Format importieren…
    • Listen: Kometen
    • Onlinesuche: da ist eine genaue Schreibweise erforderlich z.B. “C/2015 V2” nicht “C/2015 v2”

Bei Wechsel des Computers möchte man das alles vielleicht mitnehmen. Es steht standardmäßig in der Datei: C:/Users/<userid>/AppData/Roaming/Stellarium/data/ssystem.ini

Meteorstöme

Um Meteorströme in Stellarium anzuzeigen, mass man die Erweiterung “Meteorschauer” aktivieren:

  • Einstellungsfenster [F2] ->Konfiguration -> Reiter “Erweiterungen”
  • Meteorschauer -> konfigurieren

Dann “Himmel- und Anzeigeoptionsfenster [F4]” –> Himmel –> Sternschnuppen –> ZHR

Suchen von Beobachtungsobjekten

Suchbegriff kann der Name oder die Koordinaten sein: gut

Winkelabstände messen

  • gut
    • Linkes Menü -> Einstellungsfenster -> Reiter “Erweiterungen” -> Winkelmesser -> Beim Start laden (Aufruf in unterer Menüleiste)

Abbildung 3: Stellarium Winkelabstände messen (Flickr: Stellarium01-2.jpg)

Stellarium01-2.jpg

Stellarium: Winkelabstände messen

Gesichtsfeld-Rahmen (Sensorfeld bzw. Okular)

  • Arbeitsaufwendig
    • Linkes Menü -> Einstellungsfenster [F2] -> Reiter “Erweiterungen” -> Okulare (Aufruf mit Alt-O)

Einmalaufwand: Definition der Teleskope und Sensoren

Gespeichert werden diese Einstellungen in der Datei:

C:/Users/<userid>/AppData/Roaming/Stellarium/modules/oculars/ocular.ini

 

Abbildung 4: Stellarium Gesichtsfeld: Welches Teleskop (Flickr: Stellarium02-2.jpg)

Stellarium02-2.jpg

Stellarium: Definition der Teleskope

Abbildung 5: Einmalaufwand: Definition der Sensoren (Flickr: Stellarium02-3.jpg)

Stellarium02-3.jpg

Stellarium: Definition Gesichtsfelder Sensoren

Abbildung 6: Auswählen und Anzeige eines Gesichtsfeldes am Himmel (Flickr: Stellarium02-1.jpg)

Stellarium02-1.jpg

Stellarium: Gesichtsfeld anzeigen

Liste von Beobachtungsobjekten

  • NEIN    …  ab der Version 0.21.2 gibt es sog. “Observation Lists”

Beobachtungskalender

Was kann ich heute sehen?

Sternkataloge einbinden

Geht wie folgt (aber welche Kataloge lädt Stellarium denn ganz genau?)

  • Linkes Menü -> Einstellungsfenster [F2] -> Reiter “Werkzeuge” -> Sternkatalog Aktualisierungen
  • Die nachgeladenen Sterne werden erst nach einem Neustart von Stellarium sichtbar
  • About 99% of all these stars come from the NOMAD catalog (Naval Observatory Merged Astrometric Dataset version 1, by USNO). The rest (brighter ones) from Tycho2 and Hipparcos.

Stellarium speichert dies in der Datei starsConfig.json im Ordner D:\Users\<userid>\AppData\Roaming\Stellarium\stars\default

Sternkarten ausdrucken

Teleskop-Steuerung per Computer

Mit der Software Stellarium kann ich meine Goto-fähige Montierung statt über die Handbox auch über meinen Windows-Computer steuern. Dafür muss die spezielle Montierung in geeigneter Weise mit dem Windows-Computer verbunden werden: Siehe dazu: Teleskop-Steuerung per Computer

Die weitere Vorgehensweise mit Stellarium habe ich ein einem separaten Artikel beschrieben.

 

Wenn das geschehen ist, ist die Vorgehensweise in Stellarium die folgende:

Stellarium verfügt seit Version 0.10.3 über eine “Erweiterung” (Plugin) namens “Teleskopsteuerung”. Generell geht das über eine Stellarium-Erweiterung, also:

Einstellungsfenster [F2] –> Konfiguration –> Erweiterungen –> Teleskopsteuerung

Diese habe ich aktiviert; d.h. Häckchen bei “beim Starten laden”. Dies ist im Stellarium Wiki beschrieben: http://www.stellarium.org/wiki/index.php/Telescope_Control

Stellarium selbst unterstützt aber kein ASCOM, sondern hat zwei Möglichkeiten:

  • Direkte Unterstützung von Celestron NexStar, Sky Watcher SynScan und Mead LX200
  • oder mit einer Zusatzsoftware Stellarium Scope, die dann ihrerseits ASCOM kann

Seit Stellarium 0.17.0 gibt es zusätzlich eine Unterstützung für INDI.

StellariumScope erweitert die Möglichkeiten der Stellarium-Teleskopsteuerung indem ASCOM-Treber eingesetzt werden; d.h. jede (im Prinzip) Montierung, für die wir einen ASCOM-Treiber installiert haben, kann über StellariumScope angesprochen werden.

StellariumScope wurde ursprünglich für Teleskope mit EQMOD-Steuerung entwickelt, es sollen aber (fast) alle ASCOM-Teleskopsteuerungen unterstützt werden. EQMOD ist eine Windows-Software, die die Handbox per Software auf dem PC abbildet und wurde für Montierungen mit Schrittmotoren entwickelt. Montierungen mit Servomotoren werden leider nicht unterstützt.

Links zu StellariumScope:

Nach der Installation von StellariumScope hat man ein neues Programm namens “StellariumScope”. Dieses ruft man auf und konfiguriert z.B. den Stellarium-Aufruf, Setzt den ASCOM-Teleskop-Driver und connected das Teleskop. Wenn man dann auf “Start Stellarium” klickt, kann’s losgehen…

Ich habe dazu ein Youtube-Video gemacht:

Abbildung 7: Mein Youtube-Video

Benutzeroberfläche

intuitiv, gut

Landscapes / tatsächlicher Horizont / Kimm

Für die Beobachtungsplanung an einem bestimmten Ort, ist es sehr hilfreich, wenn der “tatsächliche” Horizot (Bäume, Häuser etc.) angezeigt werden kann.

Stellarium bietet hierfür mehrere Möglichkeiten, die im Stellarium-Wiki näher erläutert werden:

  • Polygon-Methode
  • Einzelbild-Methode
  • Multi-Bild-Methode (Fisheye oder spherical)

Einzelbild-Methode

Das habe ich mit einem Panorama-Foto vom Horizont am U-Bahnhof Schlump ausprobiert.

Eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung habe ich als eigenständigen Artikel erstellt.

Polygon-Methode

Am einfachsten ist die Polygon-Methode, wo “nur” eine Folge von Horizont-Koordinaten (Höhe und Azimuth) angegeben werden müssen.

Es können mehrere Landscapes für Stellarium definiert werden. Die Dateien für ein Landscape sollen im Ordner: <Stellarium-Ordner>\landscapes\<landscape ID> liegen.

Also im Beispiel: <Stellarium-Ordner>\landscapes\terrasse

In diesem Unterordner muss sich eine Datei namens “landscape.ini” befinden, die dann das Landscape im einzelnen definiert.

Meine landscape.ini für den Beobachtungsort Hamburg-Eimsbüttel-Terrasse sieht folgendermaßen aus:

[location]
planet=Earth
latitude=53d30'00"
logitute=10d00'00"
altitude=110
[landscape]
name = Terrasse
type = polygonal
author = Dietrich
description = Horizontverlauf auf meiner Terrasse in Hamburg-Eimsbüttel
polygonal_horizon_list = horizon_eimsbuettel.txt
polygonal_angle_rotatez = 0
ground_color = .05,.05,.95
horizon_line_color = .05,.05,.05
minimal_brightness=.10

Wobei ich die Horizontpunkte aus meiner Datei für Cartes du Ciel kopiert habe.

Aktivieren dieses Horizonts in Stellarium:

Horizont: Linkes Menü: Himmel- und Anzeigeoptionsfenster [F4]

Abbildung 8: Horizont in Stellarium (Flickr: Stellarium01-3.jpg)

Stellarium01-3.jpg

Stellarium Himmel- und Anzeigeoptionsfenster (F4)

Abbildung 9: Horizont Auswahl: Linkes Menü: Himmel- und Anzeigeoptionsfenster [F4] –> Ansicht –> Landschaft (Flickr: Stellarium01-4.jpg)

Stellarium01-4.jpg

Stellarium: Landschaft/Horizont auswählen

Abbildung 10: Horizont in Stellarium: Das Ergebnis (Flickr: Stellarium01-5.jpg)

Stellarium01-5.jpg

Stellarium Landschaft Horizontlinie Ergebnis

Scripting mit Stellarium

Since version 0.10.1, Stellarium includes a scripting feature based on the Qt Scripting Engine.

The core scripting language is ECMAScript.

After installing Stellarium 0.14.3 there is a sub-folder “scripts” under the installation folder.

How to run a script?

In Stellarium move the mouse pointer to the left, click on “Configuration Window” (F2 / Einstellungen) and click on the tab “Scripts”.

To open the Stellarium Script Console use F12