Erlenwäldchen Observatorium OWL
Erlenwäldchen Observatorium OWL

Sternwarte und Ausrüstung

Das war meine erste halbstationäre Sternwarte: Die Säule schon auf einem massiven Fundament, Equipment in einem kleinen Gerätehäuschen aus dem Baumarkt.

 

Man sieht die Limitationen meines "Fiel of View": der nach Norden hin ansteigende Wald versperrt den Blick von NW bis NO, so dass ich ausschlißlich Objekte von O über Süd bis SW erwische.

Eine 2,6m Kuppel von Pulsar Observatories löst das Gartenhäuschen mit außen stehender Säule jetzt ab.

Gegenüber der bisherigen Lösung eine wahre Freude, weil die Rüstzeiten auf etwa 5 Minuten gesunken sind. Da fotografiert man auch mal in Wolkenlücken und drohendem Regen.

 

Lage und Umweltbedingungen

Büren liegt ca. 20 Km südlich von Paderborn in einem Talkessel direkt am Ende der Paderborner Hochfläche. Unser Grundstück liegt am süd-östlichen bewaldeten Hang dieses kleinen Tals, etwa 50 m unterhalb der Hochfläche. Künstliche Lichtquellen wie Straßenlaternen, nachbarliche Festbeleuctung oder der etwa 10 Km östlich gelegene Flughafen liegen entweder tiefer oder werden durch Wald und Hang abgeschattet.

Hang und Wald schirmen auch die vorherrschenden westlichen Winde ab. Es ist bei Weitem kein Sternenpark, aber in Anbetracht der doch urbanen Lage nahezu optimal.

Hang und Wald limitieren natürlich das Beobachtungsfeld. Der Blick von West bis Nord-Ost ist komplett verstellt, so dass ich auf Beobachtungen von Ost bis Süd West beschränkt bin.

ClearOutside gibt die Himmelsqualität mit 21,13mag / Bortle class 4 und 0,38 mcd/m² an. Ich messe in mondlosen Nächten Helligkeitswerte von ca. 2 µW/m² (in Blickrichtung des Teleskops zwischen Ost und Süd-West), was sich halbwegs mit den Angaben in den Lichtverschnmutzungskarten deckt.

Seeing-Werte habe ich noch nicht ermittelt, aber in der Regel haben meine Aufnahmen FWHM-Werte zwischen 2 und 4".

Infrastruktur und Betrieb

Im Observatorium steht ein Steuer-Rechner, der alle zum Betrieb notwendigen Sotware Pakete enthält. Ich kann also im Observatorium völlig autonoma arbeiten, tue das aber selten. Normalerweise greife ich vom Büro aus über RDP auf den Steuer-Rechner zu und erledige alles vom Büro aus. Das Observatorium ist über ein Gigabit Kabel mit dem Haus LAN verbunden. 

Solange ich ein Setup nicht verändere - Kamera, Tubus - verzichte ich auf die Flatfield Erstellung vor jeder Session, sondern nehme die, die ich beim Aufbau des Setups gemacht habe. Bei Veränderung des Setups prüfe ich die Kollimation und erstelle Flatfields.

Nach der Vorbereitung - Objekt zentrieren, Fokusieren, Belichtungsablauf erstellen und Guiding aufsetzen - erfolgt der Rest dann automatisch. Nach Ablauf der Belichtungsserie fährt das Observatorium herunter. Wenn ich mit den Karbon-Tuben arbeite brauche ich mich nicht um Nachfokusierung zu kümmern. Alle Bilder bzw. Filme werden zunächst lokal auf dem Steuerechner abgelegt und dann morgens automatisch mit einer festen Nomenklatur auf einen RAID Speicher (NAS) im Haus hochgeladen. Durch die feste Nomenklatur und die Automatisierung der Übertragung habe ich ein feste Ablagestruktur und finde ich mich in dem inzwischen auf einige Zehntausend Dateien angewachsenen Datenhaufen gut zurecht. Ich lösche grundsätzlich nur Bilder, auf denen nichts zu sehen ist, alle anderen behalte ich zumindest als Rohware.  

Optiken

Ich habe jahrelang fast ausschließlich mit Refraktoren gearbeitet, weil ich mit der Justage lichtstarker Newtons eingfach nicht klargekommen bin. Der Refraktor ist ein 130mm f7 Triplet APO von TS, den ich heute nur noch für Sonnenbeobachtungen hernehme. Die Öffnun ist für Sonnenbeobachtungen schon arg üppig, aber es geht dank DERF.

 

Vor einigen Jahren hat mir jemand die "noname" Newtons von Lacerta empfohlen und ich habe einen 200/f4 ausprboiert. Ich war wirklich begeistert und stellte fest, dass auch die Justage - troz f4 - eigentlich ganz simpel ist, vorausgesetzt das Instrument ist solide und technisch hochwertig.

Seitdem fotografiere ich im DS Bereich nur noch mit den beiden Newtons FN2008c (200mm/f4) und FN30012c (300mm/f4). Beide haben einen Carbontubus und einen Motorfokus MOFOC von Lacerta. Es sind wunderbare Instrumente. Mit den Carbontuben bleibt der Fokus auch über einen weiten Temperaturbereich stabil, ich habe bisher nie nachfokusieren müssen. Ein Kollimation führe ich nur durch, wenn ich die Tuben wechsle. Die Nachjustagen sind in der Regel absolut minimal.

 

Der FN30012c auf der 10Micron. Der Kasten unten rechts im Bild enthält Stromversorgungen, Switches, Router und USB/serial Konverter.

 

Hier sieht man die SBIG STT8300M, den am OAZ befestigten Motorfokus und die Kabelführung. Die kleine Platine auf dem Sucherschuh trägt den IR Temperatursensor zur Messung der Himmelstemperatur in Richtung OTA-Achse und einen empfindlichen Lichtsensor zur Messung des Umgebungslichtes.

Alle Kabel sind aus PUR und bleiben deshalb auch bei Minusgraden noch halbwegs flexibel. Die Kabel laufen am Tubus entlang, so dass auch Pierflips keinen Kabelsalat verursachen.

Der OAZ des TSAP1309 Refraktors mit dem HAlpha Sonnenfilter von Quark und der ZWO ASI174M als Aufnahmekamera.

Montierung

Wenn einem mal die deep sky Tiefenbelichtungen mit Belichtungszeiten zwischen 5 und 30 Minuten pro Frame süchtig gemacht hat, dann kommt man an einer guten Montierung nicht vorbei. Angefangen habe ich mit einer CGE, bin dann zur EQ8 übergegangen um schließlich bei der 10Micron GM2000 zu landen. Im Nachhinein viel zu spät, ich hätte mir eine Menge Frust und verlorene Beobachtungsnächte sparen können.

 

In der Regel verwende ich ein off-axis-guiding bei Langzeitbelichtungen von mehr als 5 Minuten. Dank präziser Encoder auf beiden Achsen und der Kalibrierung der Montierung durch Bildung von Kalibrierungsmodellen sollten laut Herstellerangaben (und Nutzererfahrungen) auch unguided Belichtungszeiten von 15 Minuten problemlos möglich sein.

Diesen heiligen Gral der Montierungen habe ich mit meiner ausrüstung noch nicht gefunden - warum das so ist und welche Mythen, Gerüchte und Fakten sich um die 10µ Modellbildung und "hybrides Guiding" ranken habe ich unter "Modellbau mit der 10 Micron zusammengetragen.

 

Kuppel

Die 2,6m Kuppel von Pulsar Observatories mit 70cm Spalt reicht gut für alle Instrumente und die Elektronik. Spalt und Dom sind motorisiert und werden über ASCOM angesteuert.

Das Preis/Leistungsverhältnis ist ok - aber es ist nun mal keine Baader-Kuppel. Das heißt, sie ist komplett ungedämmt und speziell das Kuppeldach besteht aus nicht wirklich gut passend gefertigten Segmenten. Bei der Montage entstanden unvermeidliche Unebenheiten, die den Azimut-Antrieb  - je nach Witterungslage - dann nicht mehr gewährleisten. Gott-sei-Dank passiert das eher bei einer West -> Ost Drehung, also nicht während regulärer Beobachtungen.

Die Spaltsteuerung kommuniziert über BlueTooth mit dem Kuppel-Controller und das macht schon mal Ärger: Wenn die beiden Geräte ihre Kopplung verlieren, macht der Spalt zu. Für eine erneute Kopplung muss ein power cycle gefahren werden. Der ASCOM Schnittstelle wird "shutter open" gemeldet. Mit diesem - aus safety Sicht - vernünftigem fail safe Verhalten bin ich im Falle eines Kopplungsverlustes komplett hilflos - nicht detektierbar, kein recovery außer power down. Das hat mich einige Bilder gekostet.

Die Ursache ist nach wie vor unklar, der Hersteller hat sich schon sehr bemüht, versichert mir aber glaubhaft, dass dieses Verhalten bisher nur von mir gemeldet wurde.

Kameras

SBig STTT8300M

 

ch habe jahrelang die STT8300M von SBig mit dem "self guiding" Filterrad und Baader LRGB/HAlpha/OIII/SII Filtersatz für meine deep sky Aufnahmen verwendet. .

Die Guiding Kamera ist im Filterrad (vor den Filtern) integriert und sehr feinfühlig fokusierbar. Vor der Guiding-Kamera ist ein 0.7 reducer angebracht, so dass die Guiding Kamera etwas mehr Licht erhält und vor Allem ein etwas größeres Gescihtsfeld als der Aufnahmechip der STT8300M erhält. Mit dier Lösung habe ich bisher nie Probleme ghabt, passende Leitsterne zu finden, auch nicht in "sternarmen" Bereichen. 

Die SBIG ist grundsätzlich zuverlässig und ausgereift und versieht ihren Dienst nun immerhin seit 9 Jahren. Die Kühlung hält tatsächlich, was versprochen wird - 53..55°C unter Umgebungstemperatur. Ich habe es im letzten Sommer einmal mit Wasserkühlung versucht, davon aber zunächst wieder Abstand genommen.

Die STT8300M ist inzwischen ein altes Modell und die Software-Unterstützung (speziell für das Sonderkonstrukt der Guiding Cam, die über den gleichen USB Port bedient wird wie der Aufnahmechip) ist sehr mau - was auch wohl daran liegt, dass SBig von Diffraction gekauft wurde und Diffraction ist Hersteller der Software MaxImDL. So besteht wenig Interesse, diese Kamera mit SW-Schnittstellen für andere Erfassungsprogramme auszustatten. Immerhin gibt es seit Kurzem Unterstützung für die SBig in N.I.N.A.

Wenn ich mit der SBig arbeite, verwende ich ausschließlich MaxIm DL 6 für die Steuerung der aufnahmen, Teleskop und Kuppel.

 

QHY268C

So schön und zuverlässig die monochrome STT8300M auch ist - wenn ich reine (L)RGB Aufnahmen mache, dann ist die Aufnahmezeit durch jeweils drei Farbfilter für ein RGB Bild doch arg lang. Also suchte ich nach einem bequemeren Weg und stieß auf die QHY268C, die mir ein Bekannter warm ans Herz legte. Ich erwarb diese Kamera vor mehr als einem Jahr und bin mit ihr wirklich durch Täler der Tränen gegangen....

Weil ich mit der SBig bester Erfahrungen mit dem off axis guiding gemacht habe, kaufte ich auch gleich den OAG von QHY dazu inklusive einer Guiding Cam (1/14" Einsteck Cam QHY5LII). Und nun fing das Elend an, zuerst auf der Softwareseite:

MaxIm zickte mit den beiden QHY rum, die device driver für die QHY haben sich beharkt, es gab Programmabstürze beim Parallelbetrieb der beiden Kameras - zufällig, unvorhersehbar.

Ich wechselte dann auf N.I.N.A und dann rollte die nächste Katastrophe, denn die damalige N.I.N.A Sw stürzte auch mal gerne ab und die Unterstützung für die Kuppel gab es in der damaligen Version nicht. Wie auch immer - die jetzige N.I.N.A Version ist stabil mit beiden Cams und bietet inzwischen auch recht gute Unterstützung für das gesamte Equipment, inkl. Kuppel.

Also kramte ich die QHY dann im Früjahr ("Galaxienzeit") hervor und versuchte erneut mein Glück. Gruselige Bilder, die Rot-Farben der Sterne waren einfach weg, Flat Korrekturen funktionierten gar nicht, die Bilder wurden stark überkompensiert.

Nun endlich habe ich sie im Griff - ich machte drei echt blöde Anfängerfehler. Ich habe zu lange mit Mono Kameras gearbeitet und beim Umstieg auf die Farbkamera einfach vieles an best practise vergessen.

Die QHY268C ist wunderbar empfindlich im IR Bereich (was ich irgendwann mal konstruktiv nutzen will). Betreibt man sie wie ich als alter Mono-Fotograf OHNE IRCut, dann werden aus kleinen roten, im IR Bereich strahlenden Sternen blaue Monster.Es ist nun mal ein Unterschied, ob ein Chip ohne Bayer Matrix über die gesamte Fläche einen spektralen Ausschnitt erhält (wie die STT8300 mit Farbildern), oder ob ein Farbchip das gesamte Spektrum erhält! Offensichtlich sorgen Bloomin, höhere Eindringtiefen und Reflexionen der IR Strahlung für ein Übersprechen des IR Anteils auf die Nachbarpixel - die nun mal später nach dem Debyern andere Farben (Grün, Blau) repräsentieren.

Der nächste Fehler bestand in der Verwendung von Dunkelstrombilbiotheken mit falschen Offset Wert.... Das ruinierte mir auch die damit korrigierten Klats komplett.

Nun aber ist mir das erste wirklich gute und problemfreie Bild mit der QHY268 gelungen(Ghost Nebula) und ich werde sie sicherlich genau so regelmäßig nutzen wie die SBig.

Ausschnitt aus einer Aufnahme von NGC6914 mit der QHY268C und IR Cut Filter.

Etwa der gleiche Ausschnitt, diese Aufnahme entstand jedoch OHNE IR Cut Filter. Aus dem kleinen roten Sternichen links unterhalb von TYC3160-476-1 ist ein echtes Strahlungsmonster geworden.

ZWO ASI174MM

Die monochrome 174MM nutze ich für Sonnenaufnahmen. Sie ist ungekühlt, was bei den Belichtungszeiten auch nicht notwendig ist. Wenn ich sie mit USB3 betreibe, komme ich bei Sonnenaufnahmen auf sehr gute frame rates bei kurzen Belichtungszeiten im Millisekundenbereich. 

Sonnenfotografie

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Zubehör und Kram

IIm Laufe der Jahre hat sich viel Kram angesammelt, der überwiegend in der Schublade vor sich hin staubt. Ich arbeite ausschließlich fotografisch auf gut eingenorderter (~ 20") Montierung und Säule. Selten verwende ich einen Leuchtpunktsucher (der einzig für mich sinnhafte Sucher).

Erwähnenswert sind die Laser Kollimatoren. Ich bin an zwei handelsüblichen Lasern gescheitert - diese enthalten einen mit drei Inbusschrauben "justierbaren" Laserpointer mit unterschiedlich abenteuerlichen Lösungen zum Ein- und Ausschalten. Irgendwann hatte ich einen mal halbwegs rotationsstabil justiert, um dann festzustellen, dass ich ihn so nicht mehr ausschalten konnte.

Ich verwende nun einen absolut soliden 2" Laser Kollimator von Horst Becker. Die einzige verbleibende Unsicherheit ist das leichte Spiel im OAZ. Beim Festklemmen muss man einfach vorsichtig sein.

Wenn ich - ungerne! - an den Fangspiegel muss, verwende ich zur Überprüfung zunächst ein 2" Concenter Justierokular ansteller eines Chesire Okulars. Hat man sich einmal an das Concenter gewöhnt, tut auch der Fangspiegelausbau nicht mehr so weh.

 

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