MÉRVE KÖNNYEBB 2 a Pólusra állás – bővitett változat  

Tisztelt Csillagász Kolléga és jövőbeni Csillagász!

Sokan és sokfélét írtak a pólusbeállításról és a King fotózásról. Gyakorlati úton szerzett, bevált tapasztalataimat kívánom megosztani, hogy könnyebbé tegyem csillagász munkádat, a pólusbeállítás, King fotókészítés, valamint az időközben felmerült, nem jelentéktelen műszer hibáim elhárításával kapcsolatban.

Ezúton szeretnék elnézést kérni a fiatal csillagászoktól azért, hogy a „Mérve könnyebb a Pólusra állás” című leírásomat, bár a Csillagvárosban több, mint 1200-an nézték meg, önállóan tettem fel blogként, és nem voltam figyelemmel a kezdőkre.

Az alábbiakban leírtak abban segítenek, hogy a „Mérve könnyebb…” című technológiát mindenki alkalmazni tudja kis ügyességgel, ezzel feleslegessé válik a kitelepülő és mobil csillagász berendezéseknél a szerintem alkalmatlan és pontatlan pólustávcső használata. Hibái:

Sok pólustávcső vezérlő szállemezét cca. 20-25 évvel ezelőtti állapot szerint készítették, a jelzett Polaris helye azóta változott.
A pólustávcső optikai tengelyét párhuzamosítani szükséges a teleszkóp optikai tengelyével.
A pólustávcső szállemezének közepén lévő keresztet a mechanika forgástengelyével kellene tökéletesen azonosra hozni.
A pólustávcső használatakor az égre tekintve a Nagy Göncöl rúdját figyelembe véve kell beforgatni a pólustávcsövet becslés alapján.

A kitelepülő vagy mobil csillagászoknak javaslom. hogy a 3 lábú állvány lábai alá tegyenek kőlapot, és az állvány tetején lévő platformot (síkot) vízszintezzék ki!

Az NEQ6-os állvány lábai 2 csőből állnak, amelyek egymásban kotyognak. A rajta lévő műszer átfordításakor a beállítások elromlanak, pólus, stb…. Az alábbi képen (1.b kép) látható módon javítottam a hibát, a közepén lévő csavar furatait a lábak erősen szétfeszített állapotában ajánlott kifúrni.

KEZDETEK

Ha vásároltál egy teleszkópot, mérete mindegy, gondolom, használni szeretnéd. Az általam leírtak ebben segítenek a kezdéskor.

Az új teleszkópod mellé szükséges vásárolni egy lézer irányzót, zöld színben (a piros kevésbé látható), és hozzá egy tartót, amely lehetővé teszi, hogy a lézerirányzót stabilan rögzítsd a teleszkóphoz. A lézertartó 2×3 állító csavarjával párhuzamosítsd a lézerfényt a teleszkóp optikai tengelyével. A későbbiekben ez a lézersugár nagyon hasznos lesz a beállításnál, a referenciacsillag keresésnél, és bármely objektum gyorsabb megtalálásánál. (1.a kép)

                     1.a kép  Lézerirányzó rögzítve                                                                        1.b kép NEQ6 állvány rögzítése

A stabilan rögzített teleszkópodra felszerelt lézersugarat úgy tudod párhuzamosítani, hogy a teleszkópon lévő okulárban középre helyezed a csillagot, lehetőleg szálkeresztes okulárban, vagy ha fényképezőgéppel akarsz dolgozni, akkor a kijelzőjének pontosan közepére állítsd a referenciacsillagot, olyan módon, hogy a mozgató mechanikával, vagy kézzel, jobbra-balra, fel-le mozdítod a teleszkópot. Ha ezzel megvagy, akkor nagyot léptél előre, már csak a lézer fényét kell rávezetni nagyon pontosan a teleszkóppal kijelölt referenciacsillagra.

Teleszkóp élesre állítása

Fontos és kényes művelet. Egy új teleszkópon semmi nincs beállítva, ezért javaslom a Hold felé fordítsd a távcsövet, és ha látod a Hold fényét, akkor egyik Hold árnyék szélen próbáld élesre állítani a kijelzőben, okulárban a képet.

Az élesre állítás jobb módja, hogy a referencia csillag fényességét figyeled a kijelzőn, vagy az okulárban, és a fókuszállító gombot állítod, forgatod addig, amíg eléred a fényes állapotot, és a legkisebb csillag méretet.

Ha fotózni kívánsz, ennél pontosabb fókuszra állítás szükséges. Javaslom Bahtinov maszkot (2.kép) szerezzél be, amely igazodik a teleszkópod bemeneti mechanika átmérőjéhez. 
​A Bahtinov maszkot helyezd fel a 3 láb segítségével a teleszkóp elejére, s ekkor megjelenik egy különleges és színes ábra, melynek a közepén egy ovális fényesség van, amelyből két irányba 3-3 tűszerű ág nyúlik ki (3.kép).

A már említett élességállító csavarokból válaszd a finomállítót, és azzal, azt óvatosan mozgatva, csavarva oda-vissza, érd el azt, hogy a Bahtinov maszk színes képén lévő 3-3 tűszerű ág egymástól, egyformán, azonos szögben helyezkedjék el. Ha tökéletes a kép, rögzítsd a finomállítót. Ha kész vagy, ne feledd el levenni a Bahtinov maszkot!

                                                         2.kép                                                                                                        3.kép

És most jön a dolgok legnehezebb része – a pólusra állás és az ellenőrző King fotó készítése.

Bevallom, ezzel másfél évet küzdöttem (nemcsak én!).

A „Mérve könnyebb a pólusra állás” című leírásban és itt osztom meg ezzel kapcsolatos eredményeimet. Ha az abban foglaltakat megvalósítod, akkor rendkívül pontos pólusra állást hajtottál végre. Írásom végén megtekintheted.

Kezdjük el!

Várd meg, amíg tiszta, csillagos eged van. A rektascenzió(továbbiakban rekta)-tengelyedet a műszer oldalán lévő fokbeosztáson, vagy más módon állítsd 47 fokra, majd a teleszkópodat vezérlő mechanika deklinációs tengelyét állítsd elég pontosan vízszintesre. Keresd meg a Polaris csillagot, amely 47 fokra van deklinációban (függőleges irányban). A Polaris csillagot úgy tudod megtalálni, hogy a Nagy Göncölszekér két hátsó csillagának vonalát felfelé meghosszabbítod a két hátsó csillag közötti távolság hétszeresével. Ott kell lennie a Polaris-nak.

Most használod először a már előbb a távcsővel párhuzamosított zöld lézer irányzót. A lézer fényt állítsd a Polaris csillag mellé másfél Hold átmérőnek megfelelő távolságra, olyan irányban, hogy az a Kis Göncölszekér 2 hátsó csillagának fényesebbikét, a Kochab-ot figyelve, egy vonalban legyen a Polaris, a lézerfény és a Kochab. Ekkor elérted azt, hogy nagyjából a póluson vagy, amely egy elméleti pont a Polaris mellett, attól másfél Hold átmérőnyi (kb. 45 ívperc) távolságra. Ez a Föld forgástengelyének iránya.

A fényképezőgépedet, vagy CCD kamerát, amely a teleszkóp végére van stabilan felszerelve, „M” végtelen pozícióba állítsd be.

A King fotónál fontos, hogy a megjelenő kép közepe, (vagyis a pólus) a fényképezőgép kijelzőjének közepén legyen.

Készítsél először 2X5 perces fotót, olyan módon, hogy

az expozíció nyitva, 5 percig vársz,
utána kikapcsolod a követő rekta.-motort,
és vársz még 5 percet, és kapcsolod ki az expozíciót.

Ez az első King fotód!

A King fotózás “rejtelmeiről és titokzatosságáról” szeretném leírni, hogy mennyire egyszerű.

Ha egy King fotót készítesz, azon, ha szemben nézzük a képet, körben, alul-felül vízszintes, és jobbra-balra függőleges vonalakat (íveket) látsz, amelyeknek kerek csillagok közepére kell érkezniük. Ne keseredj el, később majd ott lesz!

Beállítási szempontból a vízszintes és függőleges vonalak (ívek) a fontosak, a végükön lévő csillagokkal. Ha nagyon rossz a pólusra állásod, akkor a csillagok helyett is vonalak (kapák) keletkeznek a King fotón.

A vízszintes vonalak esetén a képen alul-felül, ha nincsenek pontosan a vonalak a kerek csillagok közepén, akkor függőlegesen kell állítani.

A függőleges vonalak esetén a kép jobb és bal oldalán, ha nincsenek a vonalak pontosan a kerek csillagok közepén, akkor vízszintesen kell állítani.

Remélem, sikerült a forgató mechanikádon a „Mérve könnyebb…” fényképeken bemutatott módosításokat megvalósítanod, vagyis a függőleges és vízszintes állító csavarokra egy hosszú mutatót erősítsél fixen és a mutató végével szemben egy mérőszalagot fixen. Mérések előtt jegyezd meg, hol állt a mutató, majd azt is, hogy mennyit állítottál, és milyen irányban. Így hamarabb jutsz kiváló eredményre. A „Mérve könnyebb..” „a magasság (Alt) állítás mérése” című fényképeken szándékosan egyszerűbb kivitelt mutatok be. (Lásd a tanulmány végén.)

Én a függőleges állítással szoktam kezdeni. Amikor az már tökéletes, utána foglalkozom a vízszintes állítással. Minden állítás után a változást King fotóval kell ellenőrizni, először 2×5 perc expozícióval, azután, ha jobb, akkor 2×10 perc, és ha ez is jó, akkor 2×20 perces fotókkal tudod elérni, és ellenőrízni, hogy a műszered tökéletesen a pólusra nézzen.

A függőleges állítást a rögzítő csavarok kinyitása után kezdem el, a függőleges állító csavarok elforgatásával. Ezután 5+5 perces King fotókkal ellenőrzöm a Pólusra állás pontosságát, oly módon, hogy a fényképezőgépet végtelen expozícióban, ISO100-200 max., elindítom, eközben a rekta- követő motor működik, így alakulnak ki a kerek csillagok. 5 perc után a  rekta- követő motort lekapcsolom, de az expozíció továbbra is megy, így alakulnak ki a vízszintes vonalak (ívek) a képen alul-felül. Ezek együtt mutatják a függőleges hibát, ami úgy jelentkezik, hogy a kerek csillag nem középen csatlakozik a vízszintes vonalhoz (ívhez), avagy csak egy vonal (kapa) van a csillag helyett is. Ezért szükséges a függőleges állító csavart (47 fok) valamilyen irányban állítani. Ha a hiba növekszik, akkor ellenkező irányban kell korrigálni a függőleges állítást, úgy, hogy a vonalak-ívek pontosan a kerek csillag közepére érkezzenek.

A vízszintes állításnál ugyanezen módszer érvényes, mint a függőleges állításnál, azzal az eltéréssel, hogy ez esetben a vízszintes állító csavarokkal kell korrigálni a hibát, és a függőleges vonalak (ívek) pontosan a kerek csillag közepére kell, hogy érkezzenek.

Ha többször jónak mutatkozik vízszintes és függőleges beállításod, a Pólus fotókon, 5+5 perces expozícióval, később át lehet térni a 10+10 perces expozícióra, majd a hiba minimalizálása végett a 20+20 perces expozíciót javaslok. ( 4.kép)

Minden állítás és King fotó után húzd meg a rögzítő csavarokat!

4. kép Jó King fotó 8,5+8,5 perc

MŰSZERHIBÁK JAVÍTÁSA

Első távcsövem egy 250/1000 fókuszú tükrös Newton távcső volt, NEQ6-os állvánnyal, melynek sok mechanikai hibája volt.

Minden illesztés kotyogott, új tengelyt készítettem, a függőleges állító csavarok rossz tervezés miatt túl hosszúak, elhajolnak, és később nem lehet velük szabályozni. A berendezést szétszedtem, és egy új támaszkodó helyet alakítottam ki az állító csavarok elé.

Kiderült, hogy a főtükör rögzítésre nagyon kényes, akkor sem jó, ha nagyon meghúzod a tükör rögzítőt, ez esetben torzít, vagy ha kevésbé húzod meg, akkor jobbra-balra kotyog a tükör.  Legnagyobb gondom volt vele, hogy télen nem lehetett a képet  kolimálni (kolimálás esetén  a csillagok a kép sarkaiban kifelé oválisak). A hiba oka, hogy a segédtükröt gyárilag egy fémtuskóra kemény ragasztóval rögzítették, és emiatt a segédtükör télen torzított. Javítása úgy lehetséges, hogy leválasztjuk óvatosan a fémtuskóról a segédtükröt, és rugalmas ragasztóval helyére rögzítjük.

Régi szándékom valósult meg azzal, hogy saját kupolámban, házamon saját csillagvizsgálót, és abban teleszkópokat hozzak létre. A berendezéseket folyamatosan fejlesztve jelenlegi állapot, egy Fornax 152-es mechanikán lévő platformra 3 teleszkópot szereltem fel:

egy APO185/1300, egy MEADE LX200, fókusza 0.63-as reduktorral 2500mm, egy APO100/550-es távcsöveim vannak. A felsorolásból is kitűnik, hogy nagyon eltérő adottságú és méretű teleszkópokat építettem össze egy platformra, sok mechanikai és optikai gonddal.

Mindhárom teleszkópon Canon 750D fényképezőgép került felszerelésre. (5.kép)

A teleszkópokat és a forgató mechanizmust vezetékekről, távvezérelve kezelem.

A 3 darab távcsövet optikailag párhuzamosítottam úgy, hogy még pontosabb legyen a beállítás. A Canon 750D fényképezőgépeket „Live view” állásban használom, és a nagyítás gombot maximumra állítom.

A pólusra álláskor azt tapasztaltam, hogy amikor a Meade King fotóján közelítettem a jóhoz, vízszintes állítás pozícióban, a King fotón a függőleges vonal tetején lévő csillag nem középen volt, hanem attól jobbra. Még állítani kellett volna, de az azonos platformon lévő APO 185/1300  King fotóján a függőleges vonal tetején lévő csillag balra tért el. Úgy gondoltam, ez fontos, hogyha a két távcső egy platformon van, ilyen eltérés nem lehetséges. De sajnos mégis igaz! Gondolkodás után rájöttem, hogy a Meade és az APO 185/1300 párhuzamosítását nem végeztem elég pontosan, ezért mindkét teleszkópon lévő Canon 750D fényképezőgépek kijelző nagyítását maximumra fokoztam. Így sikerült elérnem, hogy újra, még pontosabb párhuzamosítás után, a fent említett “lehetetlen hiba” ellentétes irányú eltérés megszűnt, és a King fotó mindhárom távcsövön tökéletes lett.

A távcsöveim megismerése, felszerelése, a mechanikák korrigálása 1 évet igényelt, menetközben sok tapasztalatot gyűjtöttem, amelyet itt osztanék meg a csillagász kollégákkal.

5. kép Távcsöveim

Kedves Olvasóm, gondolom felvetődik benned, miért akar egy ember, egy csillagász 3 egymástól teljesen eltérő méretű és típusú, párhuzamosított teleszkóppal dolgozni egyszerre. Amik egy teleszkópnál számomra eddig rejtve maradtak, most egy időben fotózva megjelennek. A csúcs az lenne, ha egyszer elkapnék és lefotóznék egy csillagrobbanást, vagy egyéb történést az égen.

Beszéljenek önmagukért az alábbi képek. (6.kép)

                    M42 APO 100/550                                              M42 APO 185/1300                                       M42 MEADE 355/2500

                  NGC896  APO100/550                                    NGC896  APO185/1300                                  NGC896   MEADE 355/2500

A képek nyersképek, csupán kutatási lehetőségeim szemléltetése.

A legtöbb problémát a MEADE teleszkóp okozta, amelyet már a kezdetekben is három alkalommal kellett szét- és összeszerelni, javítani.  A csillagra állás után az objektum továbbra sem kerek volt, hanem ovális, elnyúlt, rossz. (7.kép)

Úgy gondoltam, hogyha a 2500mm-es fókuszú Meade teleszkóp jó képeket ad, akkor a mellette lévő két Apo-nak is tökéletesnek kell lenni.

Tehát legfőbb feladatom a Meade teleszkóp tökéletes pólusra állítása volt.

Megoldások:

1.A Canon 750D fényképezőgépek hozzávezető zsinórjai a csillagra vezetés után is feszítették a fényképezőgépeket. A vezetékeket lazitottam. A Canon 750D fényképezőgépek objektív fogadó bajonettje gyárilag átmérőben cca.0,3mm kotyogtak, valamint az elfordulás elleni beugró pöcök is cca.0,3mm kotyogott.

Ezeket a hibákat úgy szűntettem meg, hogy a fényképezőgépek bajonett és a teleszkóphoz csatlakozó gyűrűre körben megfelelő méretű, vászonhuzatú gumizsinórt szorítottam be alkalmas méretű SKF bilinccsel. A kotyogás hiba megszűnt.

2.A kotyogáshiba megszűntetése után is ovális csillagokat észleltem a Meade teleszkópon. Érdekes tapasztalatot gyűjtöttem a hiba keresés kapcsán. Ha valami kotyogás van, bármilyen optikai (tükör, stb.) vagy mechanikai jellegű, akkor annak egy idő, vagy 3-5 fotó után meg kell szűnnie.

Ha nem szűnik meg, és továbbra is ovális csillagokat fotózok, akkor a hiba folyamatos, ez esetben a csillag ovalitást a vezetés  okozhatja, vagy PÓLUSHIBA!

Esetemben a vezetés hiba ki lett zárva. A Telescope Drive Master tökéletesen vezette a rekta tengelyt, tehát a pólusra állás nem volt tökéletes! – ami a rövidebb fókuszú APO-kon még nem látszott, az a hosszú fókuszú Meade LX200-on már megjelent.

Többféle módon próbáltam tökéletesen pólusra állni, Scheiner módszer, PHD-guiding, stb.

De a  Meade teleszkópot, a 2500mm-es fókuszával még a legújabb PoleMaster elektronikus pólus beállítóval sem tudtam tökéletesen pólusra állítani.

Ezért a „Mérve könnyebb a Pólusra állás” iratomban szereplő módszert alkalmazva tökéletesítettem a Meade teleszkópom pólusra állítását, így sikerült elérni, hogy kerek csillagokat fotózzak. Megérte! (8. kép)

7. kép Előtte –hibás:  M27 MEADE 355/2500, 300s/ISO800

8. kép Javított:NGC7635 MEADE 355/2500, 300s/ISO1600 kidolgozás nélkül, felhős időben

MÉRVE KÖNNYEBB A PÓLUSRA ÁLLÁS

Minden asztrofotózásra használt távcső esetén az ekvatoriális mechanika pontos pólusra állítása sarkalatos tényező a pontszerű csillagok megjelenítéséhez a képeken. Ez autoguider használata esetén is fontos, mivel a vezető algoritmus is pontosabb eredmény produkál, ha kevesebbet kell beavatkoznia a vezetésbe, s így a csillagok képei is pontszerűbbekké válnak. Továbbá a távcső go-to beállási pontosságát, azaz az objektumokra történő automatikus ráállás pontosságát is jótékonyan érinti a kellően precíz pólus-helyzet.

Mint ismert, a mechanika fenti, pontos beállításához a rektaszcenziós, azaz óratengely pozícióját kell horizontális (vízszintes, azaz azimut) és vertikális (függőleges, azaz magassági) irányokban minél pontosabban beállítani úgy, hogy az a Föld forgástengelyével párhuzamosan álljon. Nagyon precíz beállításhoz az óratengelynek valójában az égi északi pólusnak a légkör torzítása miatti refraktált, azaz megtört irányába kell mutatnia. Ez kissé eltér a fent említett párhuzamostól, de ennek eredményeképpen a légköri refrakció pozíciót módosító hatását (eltolását) javítja a teljes égbolt átlagában.

A fenti – refraktált – pólus beállítását ún. King-féle pólusfotóval tudjuk ellenőrizni és beállítani.

Erről a Meteor hasábjain is volt már szó többször is, így ennek részleteitől megkímélem az olvasót. Ugyanakkor a mechanika fenti beállítása gyakorlati szempontból igencsak „macerás” lehet minden mechanika esetén; bár a drágább, jobb minőségű típusok (pl. Astro-Physics) állítási lehetőségei sokkal kifinomultabbak, s így könnyebben, finomabban állíthatók a csavarokkal, mivel jobb mechanikai megoldásokkal rendelkeznek.

A fenti beállítás során előbb durvább csavar mozdításokkal, majd a pólushoz közeledve egyre finomabb lépésekben kell a mechanika releváns állító csavarjait elfordítani. Ezen csavar-állításokat magam is becsült módon hajtottam végre, azaz – bár tudtam, hogy milyen irányban kell fordítani az állító csavaron, de – az elfordítás mértékét csak becsülni tudtam, s ezen csak rontott az állító csavarok meglehetősen nagy menetemelkedése, ami kis mozdításra is nagy ugrásokkal módosította a pólus-helyzetet. Jó lett volna finom-menetes csavarokat alkalmazni ezeken a helyeken, de túl nagy vesződséggel és időkieséssel járt volna egy új állító-mechanizmus elkészíttetése, ezért más megoldást kellett kitalálnom.

A leírtak miatt arra gondoltam, hogy ha már elég finoman nem tudtam mozgatni a csavarokat, legalább mérni tudjam pontosan, hogy mennyit állítok a pólushelyzeten az adott lépésben, a csavar elfordításával. Ez azért fontos, mert nagyon nem mindegy, hogy 3, 8 vagy 25 King-fotót (ami darabonként 10-20 percet is jelenthet már a pólus-közeli helyzetben) kell készíteni a pontos beállításhoz.

A feladat tehát az állító csavarok rendkívül finom elfordításának minél precízebb mérése. Mivel forgó mozgást kell érzékelni, ezért a csavar forgó részére mutatót illetve az álló részére mérőskálát szereltem egy mérőszalag képében. A megoldásban a mutató rádiuszának hossza meghatározó, hiszen a sugárral arányos pontosság-növekedést lehet elérni. A rögzített skála alkalmazásával a csavar mindkét irányú relatív elmozdulását pontosan és hiszterézis-mentesen lehet mérni, s így a pólus-helyzet megváltozásával (amit a King-fotó mutat) arányba állítható. Ebből extrapolálható volt a következő állítás mértéke, ami a teljes beállítási folyamatot nagymértékben lerövidítette.

A magasság (Alt) állítás mérése

A mutatók rögzítésére szolgáló bilincsek

A horizontális (Azimut) beállítás mérése (bal oldalról)

A horizontális (Azimut) beállítás mérése (jobb oldalról)