Star Adventurer Mk I
Für den mobilen Einsatz ist eine Vielzahl an Montierungen verfügbar. Meine Motivation bestand darin eine leichte Reisemontierung für den astrofotografischen Einsatz zu finden, die meinen Anforderungen genügen sollte. Sowohl von den Herstellern, als auch von engagierten Amateuren sind reichhaltige Information u.a. im Netz verfügbar [1,2]. Der hier vorliegende Artikel ist ist in einer ausführlichen Version in [12] zu finden. Er beschreibt den Umbau des Star Adventurer in ein mobiles System mit Nachführkontrolle in zwei Achsen.
Im Abschnitt Star Adventurer Mk II ist der Stand beschrieben, der sich nach mehreren Jahren sporadischen Einsatzes ergeben hat.
Designkriterien
- Eine leicht bedienbare Einstellung der Poljustage. Justierschrauben, die nach erfolgter Justage fixiert werden können stellen Eine Erleichterung gegenüber einem einfachen Panoramakopf dar.
- Tragfähigkeit maximal 5 kg Masse in kompakter Form (DSLR mit Vollformat-Chip mit einem 200 mm F/2,8 Teleobjektiv oder sogar Eine kleine Teleskopoptik oder Eine kleineren CCD-Kamera mit Filterrad und Teleobjektiv.
- Transportfähigkeit. Fluggepäcktauglich im Rahmen eines Familienurlaubes (Masse um 10 kg). Rucksacktransportfähigkeit!
- Antrieb. Absolut verlässliche Nachführung. Alle Einzelaufnahmen sollen frei von Nachführfehlern sein. Ovale Sterne sind nicht zulässig.
- Guidingfähigkeit. Das System soll Eine Anschlussmöglichkeit Für einen Autoguider besitzen. Darüber hinaus soll auch Eine motorische Korrektur in Deklination möglich sein. damit ist Guiding in beiden Achsen gefordert.
- Stativ leicht und kleines Packmaß.
- Stromversorgung: Sie soll möglichst leicht sein. Hier findet sich ein Adapter der QC 2.0 Powerbanks auf 12 V „umstellt“.
Autoguider
Für den Autoguiders wurden im wesentlichen folgende Kriterien Für die Auswahl herangezogen:
- Einsatz als „Stand-Alone“ Autoguider. Das Gerät soll ohne zusätzliches Notebook einsetzbar sein.
- Er soll über Sub-Pixel Genauigkeit verfügen.
- Das System soll Dithering beherrschen.
- Das Konzept Für das Gesamtystem ist, dass die optischen Achsen von Kamera und Guidingkamera fest zueinander parallel ausgerichtet sind. Dann muss immer sofort mindestens ein Leitstern im Sichtfeld des Autoguiders sein, damit das zeitaufwendige Suchen des Leitsternes entfällt. Daraus ergibt sich, dass die Guidingkamera über ausreichend hohe Empfindlichkeit verfügen muss, um immer einen Leitstern zu finden.
Die Wahl des Autoguiders fiel letztlich auf den Lacerta MGEN mit T2 Anschluss. Dessen Kamera wird mittels einen maßgefertigten C-Mount Adapters mit einem Kowa 100 mm f/2,8 Objektiv verbunden. Der Adapter ist mit einem Aluminiumblock mit Gewichstssparbohrungen fest verbunden. Dieser dient zur Befestigung des Guiders. Der Block selbst nimmt auch noch einen Leuchtpunktsucher auf. Die erzielten Nachführgenauigkeiten wurden im Rahmen eines Tests ermittelt. Die Ergebnisse sind weiter unten zu finden. Die Genauigkeiten des Gesamtsystem liegen weit über dem erforderlichen Maß und stellen Somit keien Einschränkung Für die Qualität der Nachführung dar.
Aufbau
Der Skywatcher Star Adventurer ist in seinem Lieferzustand bereits in der RA-Achse autoguiderfähig. Inspiriert durch das Angebot einer Firma aus Österreich [5], die einen motorischen DE-Antrieb anbot, wurde ein Konzept formuliert die motorische DE-Steuerung im Selbstbau nachzurüsten. Die wesentlichen Gründe Für den Selbstbau waren:
- Voller Durchgriff auf Aspekte der Motorsteuerung: Schrittweiten, Mikroschritte und Geschwindigkeiten. damit besteht volle Flexibilität bzgl. der Auswahl des Motortyps und die Möglichkeit ggf. vorhandenes Getriebespiel auf elektronischem Wege zu kompensieren.
- Vermeidung von unnötigen Kabel- oder Steckverbindungen und der Einsatz von zuverlässigen Verbindern. Ansatz war es hier sämtliche Elektronik in einer Box zusammenzufassen und dadurch möglichst wenige „schwebende“ Verdrahtung zuzulassen.
Die Motorsteuerung wurde auf einem Arduino nano Clone realisiert.
Einsatz des Star Adventurer
Das abgebildete System hat so wie es hier zu sehen ist, Eine Masse von 6,5 kg. Für den praktischen Einsatz kommen noch einige Kabel, Autoguider, Handbox und die Stromquelle dazu. Somit kommt man unter 7 kg Gesamtmasse aus.
Das System erfüllt meine Erwartungen vollständig. Die Standfestigkeit im Sand kann verbessert werden, ist aber auch im jetzigen Zustand noch akzeptabel. Der Star Adventurer in Verbindung mit der Smartphone-App [11] ist blitzschnell aufgebaut. deswegen stelle ich manchmal lieber schnell das Reisesystem raus, anstatt mein auch nur etwas größeres Hauptsystem aufzubauen.
Für den MGEN habe ich inzwischen Eine Halterung zur Steckbefestigung am Stativ angefertigt. Mehr Informationen dazu gibt es hier.
Star Adventurer Mk II
nach Jahren – zwar unregelmäßigen aber immer wiederkehrenden – Einsatzes habe ich diverse Modifikationen angebracht. Es handelt sich um ein Verkleinerung des Antriebsmotors zur Gewichtsersparnis und um Änderungen, die sich im wesentlichen durch den Ausfall meiner Powerbank ergeben haben. In diesem Zusammenhang habe ich
- einen kleineren Antriebsmotor einschließlich einer neuen Befestigung eingebaut,
- einen Teilesatz gefertigt, der den Einsatz einer ASI6200MC mit dem Canon 200 mm Objektiv zulässt,
- die Stromversorgung auf USB-C umgestellt und
- die komplette Befestigung der Powerbank und der Elektronikbox überarbeitet.
Natürlich spiegelt der Ausbau auch die Veränderung meiner Fertigungsmöglichkeiten wieder. So wurden Alle neuen Aluteile eloxiert, sowie einige Befestigungselemente im 3D-Druck erstellt. Die STL-Files gibt es hier. FreeCAD Dateien stelle ich auf Nachfrage gerne zu Nachbau zu Verfügung.
Antriebsmotor
Den Motor habe ich durch einen 8HS11-0204S-PG90 ersetzt. Dieser wiegt nur 86 g. Der Vorgänger (14HS13-0804S-PG27) war mit 400 g deutlich schwerer. Natürlich mussten deswegen auch die Parameter der Schrittmotorsteuerung angepasst werden:
| SW-Version: 1.32 | Stand 23.09.2023 |
| StepDelay | 80 |
| Microsteps | 2 |
| Backslash | 500 |
| StepDelayBSL | 8 |
Stromversorgung
Bei der jetzt verwendeten INIU BI-B63 handelt es sich um Eine noch flugverkehrstaugliche Powerbank mit nominell 25000 mAh. damit ist Sie bei fast gleichem Gewicht etwas größer als ihr Vorgänger. Da die Powerbanks mit 12 V DC-Hohlstecker und ohne automatische Abschaltung immer seltener und teurer werden, entschied ich mich den Schritt hin zur USB-C Stromversorgung gehen. über PD oder PPS sind ja diverse Spannungen abrufbar, man muss halt nur entsprechende Protokolle unterstützen. Zum Glück gibt es diese Baugruppen preiswert in China. Die erforderliche Modifikation der Schrittmotorsteuerung ist auf einer separaten Seite beschrieben.
Die neue Anordnung an der Prismenschiene
Den Anbau an die Skywatcher Prismenschiene habe ich versucht „3D-Druck gerecht“ zu konstruieren. Bei einem 3D-Druck hat man andere Möglichkeiten als bei einer zerspanenden Herstellung. Das muss in der Konstruktion berücksichtigt werden. Dies war mein erster Versuch etwas derartiges zu konstruieren.
Anbau an die Prismenschiene
Kern der Anordnung ist die zentrale Basis. Sie ist in den CAD-Bildern transparent-hellblau dargestellt. Sie wird auf die Gegengewichtsachse (14 mm Titanwelle, 285 mm lang) gesteckt und unter der Prismenschiene verkeilt. dazu sind auf einer Seite der Basis zwei Nasen mit einem Rechtprofil angebraucht. Sie passen satt unter die Prismenschiene.
Befestigung der Elektronik-Box
Allein durch die oben beschriebene Konstruktion sitzt die Basis sauber an der Prismenschiene und ist nur mit einem leichten Zug per Hand abzuziehen. An die Basis wird von unten mit vier Schwalbenschwänzen die Halterung Für die Elektronikbox (braun dargestellt) angesteckt. Die Schwalbenschwänze sind ebenfalls so dimensioniert, dass die Halterung sich nicht bewegt, Sie aber mit Handkraft leicht abgezogen werden kann.
Die Fotomontage zeigt die beiden Teile vor und nach dem Zusammensetzen. Für den Halter wurde PLA und Für die Basis wurde ABS als Material verwendet. Mir erscheint ABS der geeignetere Werkstoff zu sein, aber das PLA wir sicher auch seinen Dienst tun.
Gesamtanordung
Insgesamt entsteht so Eine Einheit, auf der oben der Rahmen Für die Powerbank per Klettband befestigt wird. dazu wird ein Streifen Klettband auf die Prismenschiene und ein zweiter Streifen auf die Basis geklebt. Wenn dann der Rahmen angeheftet ist, wird dadurch verhindert, dass die Basis von der Prismenschiene abgezogen werden kann. damit ist dann auch der letzte Weg zum unkontrollierten Zerlegen versperrt und die Anordnung sollte unter keinen Umständen auseinanderfallen.
Die letzte Abbildung zeigt den komplett verkabelten und betriebsbereiten Aufbau.
Literatur
[1] www.skypixels.at/downloads/Reisemontierungen.ppsx
[2] Sky at Night Magazine, April 2012
[3] www.project-nightflight.net/DSLR_astrophotography_with_Astrotrac.pdf
[4] www.astrotrac.com
[5] www.astronomieforum.at/viewtopic.php?f=35&t=8239
[6] …
[7] …
[8] forum.astronomie.de: Lin_guider_auf_Raspberry
[9] http://sourceforge.net/projects/linguider/files
[10] U. Teschke, Astrofotografie im Lichte des Ruhrgebiets, SuW 01/2011
[11] Tech Head, SmartPhone App Polarfinder, Google Play
[12] Die Himmelpolizey 44, 10/2015, AVL Astronomische Vereinigung Lilithal e.V., Seiten 4-11