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Hans Koechl
23.04.2015

GM 2000 HPS – Dominique Dierick

10 Micron 2000 HPS II, an astrophotographers and observers dream mount

Some history

Zwischen 1999 und 2013 lebte ich in einer Wohnung in Gent, Belgien, in der Nähe des Stadtzentrums, nachdem ich ein ländliches Dorf verlassen hatte, wo ich eine Kuppel mit einem Takahashi Epsilon Astrographen und einem Astro-Phyiscs Refraktor auf einer schweren deutschen Alt 7 Montierung hatte. Das Beobachten oder Fotografieren in der Stadt musste auf einem kleinen Balkon mit Blick nach Süden erfolgen. Ich benutzte verschiedene Montierungen von Astro-Physics, Losmandy und Takahashi, einschließlich einer EM200, der AP900GTO, Mach 1 und AP1200 GTO mit einer Vielzahl von Teleskopen von Astro-Physics, TMB, Celestron und Intes. Deepsky-Fotografie war wegen der starken Lichtverschmutzung in Gent so gut wie unmöglich, vernünftig zu fotografieren. Ich musste nach Frankreich reisen, um dunklen Himmel zu finden, wobei ich ein tragbares Setup mit verschiedenen SBIG und Starlight Xpress CCD-Kameras verwendete.

Als wir kürzlich wieder ein Haus außerhalb der Stadt erwarben, in der Gemeinde Lochristi, wollte ich unbedingt wieder eine Sternwarte aufstellen. Ich erinnerte mich daran, wie bequem so ein Unterstand sein könnte, alle Geräte griffbereit zu haben, ohne jedes Mal Polausrichtung, Verkabelung und Kalibrierung vornehmen zu müssen - ganz zu schweigen vom Abbau der ganzen Ausrüstung nach einer langen Nacht.

Ein modifiziertes Gartenhäuschen wurde aufgestellt, und ich verbrachte einige Zeit damit, über die zu installierende Ausrüstung nachzudenken. Nachdem ich viel Interessantes über die in Italien hergestellten 10micron-Montierungen gelesen hatte, beschloss ich, diese Montierung aus mehreren Gründen unbedingt auszuprobieren.

Zunächst einmal benötigt sie keinen PC in der Sternwarte. Ich arbeite als Computerberater und es ist schön, einmal keinen Computer benutzen zu müssen. Ich fotografiere gerne, aber ich mag auch visuelle Beobachtungen und Computerbildschirme lenken ab. Also, überhaupt kein Wunsch nach einem Computersystem, solange die Montierung die Intelligenz liefert.

Zweitens versprach die 10micron-Montierung extreme Präzision, und mit etwas anfänglichem Kalibrierungsaufwand konnte sie für ungesteuerte Fotografie verwendet werden. Ein echter Bonus, wenn man wenig Zeit hat und auf Leitfernrohre, zig Kilometer Verkabelung und Kalibrierungsaufwand für Leitkameras verzichten kann. Ich ziehe es vor, die Dinge so einfach wie möglich zu halten: Verwenden Sie ein Qualitätsteleskop, eine bekannte (modifizierte) DSLR und machen Sie das Guiding überflüssig, indem Sie eine moderne, mit Encodern ausgestattete Montierung verwenden. Die Tatsache, dass die 10micron in der Lage sein würde, Kometen, Asteroiden und sogar Satelliten zu verfolgen, alles ohne angeschlossenes Computersystem, war das Sahnehäubchen auf dem Kuchen.

Scopes

Ich habe mehrere Teleskope auf der 10 Micron 2000 HPS II Montierung verwendet: zunächst ein Celestron C14 Edge HD mit einem oben montierten Takahashi FSQ106ED. Seit Oktober 2014 ist ein Takahashi TOA 150 installiert, zusammen mit einem Takahashi TSA 102 Refraktor. Ich teste gerne verschiedene Optiken und tausche regelmäßig Teleskope aus, aber die Kombination aus dem TOA 150 und dem TSA 102 ist für mich ein Traum-Setup: beide haben eine absolut umwerfende Optik und können für einige Planetenaufnahmen verwendet werden, aber genauso gut für Mond- und Sonnenbeobachtungen und sie sind für Deep-Sky-Fotografiearbeiten auf höchstem Niveau. Ehrlich gesagt habe ich in 40 Jahren Astronomie noch nie eine bessere Optik und ein kompletteres System insgesamt gesehen (auch wenn sich Takahashi auf anspruchsvolle exotische Adapter und nicht ganz so billige kleine Ringe nach Zahlen spezialisiert hat).

Aufbau in der Sternwarte: 10 Micron 2000 HPS II mit TOA 150, TSA 102 und Lunt 60mm Sonnenfernrohr

First (photography) light

Meine erste Erfahrung in der Deep-Sky-Fotografie mit der 10-Micron-Montierung war naja... einfach toll. Ein guter Freund von mir war zu Besuch in der Sternwarte und fragte, ob wir einige Deep-Sky-Objekte beobachten könnten. Natürlich kann das selbst mit einem C14 unter dem lichtverschmutzten Himmel in Belgien sehr enttäuschend sein, besonders für jemanden, der es nicht gewohnt ist, schwache Unschärfen zu beobachten. Ich sagte ihm, dass er mit einer Kamera mehr sehen könnte. Also schloss ich meine modifizierte Canon 6D an den C14 Edge an. In 30 Sekunden hatten wir ein schönes Bild von M82, in Farbe. "Kannst du eine längere Belichtung machen?", fragte er. Nun, vielleicht, aber es wird wahrscheinlich Nachzieheffekte zeigen, wegen der Unvollkommenheiten der Montierung und der nicht ganz perfekten polaren Ausrichtung, antwortete ich. "Warum probierst du es nicht einfach aus?", lachte er.

 

Das tat ich dann auch, ich programmierte 10 Minuten Belichtung auf den Hauptfokus (fast 4 Meter). Zu meiner großen Überraschung stellte sich das Bild als perfekt heraus. Keinerlei Nachziehen! Enge Sterne! Und in Technicolor! Ich war verblüfft. Eine präzise Montierung ist eine Sache, eine Montierung, die 10 Minuten lang bei dieser Brennweite nachführt, war herausragend und etwas, das ich noch nie gesehen hatte.

 

Die Montierung behält so ziemlich alles im Auge: Doppelachse, Eigenbewegung des Objekts, Refraktionskorrekturen und Orthogonalitätsfehler. Genial, was die Italiener da gemacht haben. Die Steuerungslogik berücksichtigt sogar die lokalen Temperatur- und Luftdruckwerte, um die Refraktion zu berechnen (und die sind übrigens wichtig für die unguided Fotografie). Ich hätte mir allerdings gewünscht, dass sie ein eingebautes Messsystem im Controller oder im GPS vorgesehen hätten - jetzt muss man die Werte von Hand eingeben.

 

Seit dieser Nacht habe ich die 10 Micron 2000 HPS bei vielen Gelegenheiten für die unguided Deep-Sky-Fotografie eingesetzt. Die Alignment-Stack-Aufzeichnungen von Nebulosity 3.1 zeigen oft ein Delta von nur 1 oder 2 Pixeln (Canon 6Da) Drift über einen Zeitraum von 3 Stunden. Peanuts. Die Montierung erlaubt es mir, dass "InstaSky"-Konzept das ich letztes Jahr entwickelt habe, weiter auszubauen. Ähnlich wie das bekannte Instagram-Fotosystem zielt der "InstaSky" darauf ab, astronomische Bilder sehr schnell zu machen: ohne Guiding, ohne Darks, ohne Flats, eine kurze Belichtung und schnelles Teilen des Bildes auf Social Media. Ein Beispiel für einen solchen InstaSky ist auf meinem APOD-Bild vom August mit dem Kometen Jacques zwischen dem Herz-Seele-Nebel zu sehen.

 

Das Fotografieren von Asteroiden (wie die nahe Passage von 2004 BL86 in diesem Jahr) oder Kometen (Lovejoy) erwies sich als Kinderspiel. Man lade sich ein paar aktuelle Bahnelementtabellen herunter, lade sie über den mitgelieferten Ethernet-Link auf den Controller und schon ist man bereit für die Nacht. Sehen Sie sich die beigefügten Bilder von beiden Objekten an, bei denen die Montierung den Asteroiden und den Kometen ohne weiteres Zutun nachgeführt hat, und zwar über die Zweiachsennachführung der Montierung mit Lock on Object.

Mount setup

All diese Präzisionsarbeit muss also eine Menge Vorbereitung erfordern, um sicherzustellen, dass die Montierung sehr gut ausgerichtet ist, mit etlichen Nächten der Abstimmung des Systems, muss man denken. Nun, eigentlich nicht. Das war die angenehmste Überraschung. Die Ersteinrichtung dauerte nur zwei Stunden (mit dem optionalen GPS). Zuerst führte ich eine 3-Sterne-Ausrichtung durch, nachdem ich den Polarstern grob durch das Teleskop gesichtet hatte. Das Hinzufügen weiterer Kalibrierungssterne erhöht allmählich die Ausrichtungsgenauigkeit. Mit etwa 20 registrierten Kalibrierungssternen ließ ich mich von der Montierung durch die polare Ausrichtung führen (die Montierung gibt bereits eine Anzeige, wie weit man vom wahren Pol entfernt ist).

Es ist ein häufig benutzter Algorithmus: die Montierung schwenkt zu einem Stern (oder zumindest dorthin, wo sie bei perfekter Polausrichtung sein sollte) und lässt Sie den Stern mit Hilfe der mechanischen Feinregler für Höhe und Azimut zentrieren, um die falsche grobe Polausrichtung auszugleichen.

Ich habe diesen Vorgang zweimal wiederholt und erhielt eine Ausrichtungsgenauigkeit von weniger als 10 Bogensekunden über den gesamten Himmel und eine sehr gute polare Ausrichtung. Wenn Sie einen Schwenk zu Jupiter oder Venus machen, landet der Planet auf der Webcam, kein Problem.

The ultimate reward

ISS, Schnappschüsse mit TOA 150 und Extender TOA 1.5 mit Nikon D610

Kürzlich, als die Raumstation ISS fast über mir sichtbar war, hatte ich eines der schönsten Erlebnisse in meinem jahrzehntelangen Astronomie-Hobby: die visuelle Beobachtung der ISS. Wie viele andere Amateure hatte ich die ISS zuvor mit manueller Nachführung abgebildet (so gut, wie es menschlich möglich ist). Der 10 Micron versprach jedoch Vollautomatik, und hielt dieses Versprechen.

Letzte Woche lud ich eine aktuelle Kopie der Satellitendatenbank herunter und lud sie in den 10 Micron-Controller, bereit, Bilder von der Raumstation zu machen. Der Controller sagt den Durchgang der ISS (oder eines beliebigen Satelliten) auf dem Handpaddel voraus. Nachdem Sie bestätigt haben, dass Sie den nächsten Durchgang beobachten wollen, schwenkt die Montierung das Teleskop an die Position, an der die ISS erscheinen wird, und bleibt im Leerlauf. Sobald ISS sichtbar wird, erzeugt die Montierung einen lauten Piepton und beginnt mit der Nachführung. Zuerst langsam, dann immer schneller, wenn die ISS am Himmel auftaucht. Wenn die Montierung das (individuell programmierte) Limit erreicht, piepst sie ein paar Mal und macht einen Pier Flip, um die ISS auf der anderen Seite des Meridians zu erfassen. Wow, das ist erstaunliches Zeug.

Das Ergebnis waren schöne Bilder, aufgenommen mit meiner Nikon und dem TOA 150 mit Field Flattener in seinem Extender.

Das schönste Erlebnis war jedoch, die ISS visuell beobachten zu können und diese Erfahrung mit den Besuchern zu teilen. Es ist magisch zu sehen, wie die ISS im Teleskop erscheint, zuerst ganz klein und winzig, mit den goldenen Sonnenpaneelen, und dann größer und größer wird, ohne dass man sich um die manuelle Nachführung des Objekts kümmern muss. Auch Besucher können nun ganz entspannt selbst einen Blick darauf werfen. Einfach mal ins Okular schauen... und beobachten, wie die ISS über den Himmel rast und mit hoher Geschwindigkeit an den Hintergrundsternen vorbeizieht.

Natürlich lassen sich andere Montierungen mehr oder weniger mit ASCOM-Software-gesteuerten Lösungen vom PC aus nachrüsten, um ähnliche Funktionalität zu bieten, aber dann muss man mit potentiellem Kabelsalat und einem Computersystem neben der Montierung leben. Die 10 Micron macht das von Haus aus.

All roses?

Wie bei jedem komplexen softwarebasierten System sind einige kleinere Macken unvermeidbar. Ich bin über ein paar (eigentlich überraschend wenige) Fehler in der Logik gestolpert, die hoffentlich in einem zukünftigen Firmware-Update behoben werden. Aber keiner dieser Fehler hat ernsthafte Probleme verursacht, die die Funktionalität der Montierung oder die Bildgebung einschränken.

Was sich jedoch als kritisch erweist, ist die korrekte Balance des Zielfernrohrs bzw. der Zielfernrohre. Das Kupplungssystem kann über drei Verriegelungen auf jeder Achse arretiert werden, aber nicht sehr starr. Zu viel Unwucht und die Kupplungen werden es definitiv nicht halten. Was vielleicht keine schlechte Konstruktionsidee ist, da zu viel Unwucht für ein System, das sich mit einer schwindelerregenden Geschwindigkeit von 15 Grad pro Sekunde bewegt, wenn es schwenkt oder einen Pier-Flip macht, nicht wünschenswert ist. Besonders für längere Systeme, wie größere Refraktoren oder lange Newtons, würde ich empfehlen, ein System mit einem beweglichen Gegengewicht entlang des Tubus zu implementieren, um das Teleskop nach dem Austausch von Zubehör wie schweren Kameras und ähnlichem probeweise auszubalancieren.

Abgesehen davon würde ich diese Art von Montierung jedem ernsthaften Astrofotografen oder visuellen Beobachter empfehlen. Besser geht es nicht.

Images

Asteroid 2004 BL86 - automatische Nachführung, Aufnahme mit TOA 150 Refraktor im Primärfokus mit Canon 6Da

M51, insgesamt zwei Stunden ungesteuerte Belichtung mit TOA 150 im Primärfokus mit Canon 6Da

ISS, Schnappschüsse mit TOA 150 und Extender TOA 1.5 mit Nikon D610

NGC4565, insgesamt drei Stunden ungesteuerte Belichtung mit TOA 150 im Primärfokus mit Canon 6Da

(translated Team Baader Planetarium)