Die Beobachtungsausrüstung
 
Wenn man mit visuellen Beobachtungen und Zeichnungen nicht mehr "ausgelastet" ist,
kommt man nur noch mit dem Einsatz leider nicht ganz preiswerter Technik vorran.
Mein mir selbst gestecktes Ziel ist es, mit einem minimalen Kostenaufwand doch relativ
ansehenswerte Astrofotos/Videos zu erstellen.
 
Teleskop: MEADE 8" LX10 Schmidt-Cassegrain-Teleskop  
Aufnahmetchniken: Philips ToUcam pro - SC (Steve Chambers)  
  Canon Spiegelreflexkamera EOS 10D  
  Praktika Spiegelreflexgehäuse  
Recorder/Sternkarten: Acer Notebook (300MHz, 20GB-HD) / Guide 7  
Stromversorgung: Power-Koffer  
Übersichtsinstrument: Carl Zeiss - Feldstecher 50x10  
Beobachtungslicht: LED-Kopflampe  
sinnvolles Zubehör: höhenverstellbarer Klappstuhl von OBI  

 
 
Das Teleskop:
 
Das Meade 8" LX10 ist das Einsteigergerät in die SC-Teleskopklasse von MEADE. Das im Liefer-
umfang enthaltene Stahlstativ ist für die Teleskopgröße ausreichend stabil. Die Nachführung erfolgt
über einen Schneckenantrieb in Ra.- und einem Tangentialarm in der Dec.- Achse. Die Fokussierung
arbeitet durch Verschieben des Hauptspiegels. Somit ist ein heftiges "Spiegelshifting" natürlich
inclusive. Aber diesen Kompromiß bin ich dann doch ohne zu klagen eingegangen, da die Qualität der
Optik identisch ist mit der rechnergesteuerten LX200-Klasse, die natürlich dann mit einer spielfreien
Motorfokussierung ausgestattet ist. Die Brennweite beträgt 2000mm bei einer Öffnung von 200mm.
Mit einem Focalreducer ist die Brennweite auf 1260mm reduzierbar, wodurch die Blende des Systems
von f10 auf f6.3 steigt, was für Deep-Sky-Aufnahmen schon ganz brauchbar ist. Die Nachführung bei der
Langzeitbelichtung kontrollierte ich bisher mit einem beleuchteten Fadenkreuzokular, was über einen
Off-axis-Guider in den Strahlengang des Teleskopes eingekoppelt ist. Diese Aufgabe soll jetzt meine
umgebaute WebCam übernehmen. Die Nachführung kann dann bequem am Monitor verfolgt werden,
und das doch sehr anstrengende Beobachten eines Leitsternes im Okular entfällt. Eine automatische
Nachführung (Autoguider) erscheint mir bei dem relativ großen Schneckenfehler und dem Getriebespiel
in beiden Achsen nicht sehr sinnvoll.
 

Eine Taukappe schützt vor Beschlagen der Schmidt-Platte bei hoher
Luftfeuchte und schirmt wirkungsvoll Streulicht ab. Die Kappe ist
eine Eigenkonstruktion aus Aluminium, außen mit Kunststoff und innen
mit schwarzen reflexionsarmen Samt beklebt.

 
Die Ablageplatte für Okulare, Zubehör und den
Steuerboxen ist ebenfalls ein Eigenbau. Links die
original Steuerbox und rechts die für den Motorfokus.

Das Stativ besitzt im Originalzustand keine Verstell-
Möglichkeiten. Um das Justieren der Montierung zu
vereinfachen habe ich jedem Stativfuß eine 200mm
lange M12 Gewindespindel spendiert.

 
Der Flatfieldkorrektor/Focalreducer. Unten sitzt der
Getriebemotor für die Focussierung.
Der Motor sowie der Zahnriemen zur Kraftübertragung
auf den Fokussiertrieb stammt aus dem Modellbau-
Fachhandel.
Bei Aufnahmen in Okularprojektion mit effektiven Brennweiten von mehreren Metern ist der Motorfokussierer
nicht mehr wegzudenken. Das Teleskop gerät beim Scharfstellen so stark in Schwingungen, daß man nicht mehr
eindeutig erkennen kann, wenn der Optimalfokus erreicht ist. Das Scharfstellen über Motor arbeitet hingegen
absolut vibrationsfrei und kann auch aus größerer Entfernung, z.B. am Monitor in einem anderen Raum,
bedient werden.

 
Den Sucher des LX10 habe ich ebenfalls modifiziert.
Der 90° - Einblick ist vor allem bei Beobachtungen
in Zenitnähe sehr angenehm.
Ordnung? Nun ja ... nicht immer mein Ding ;-).
Aber ich muß gestehen, daß es sehr wichtig ist, alles
an seinem bestimmten Platz zu finden.
Zum Beispiel bei Umbauten in völliger Dunkelheit und
vielleicht noch unter Zeitdruck, weil eine Wolkenfront
droht die Sterne zu verdecken.
Also habe ich mich hier doch für Ordnung entschieden.


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Die Philips ToUcam pro (PCVC740k) modifiziert zur Langzeitbelichtung
nach einer Idee von Steve Chambers:
 


Die komplett umgebaute ToUcam im neuen
Gehäuse und mit einem Fotoobjektiv am M42
Kameraanschluß.
Auf der Rückseite sitzt der Umschalter für die
Langzeit- und normale Belichtung, ein Kabel
für die USB Verbindung und ein Kabel zum
Druckerport (Steuerkabel).
Auf eine Kühlung des CCD-Chips habe ich
vorerst verzichtet, da die Kamera vorrangig
zur Nachführkontrolle dienen soll.

Als erstes möchte ich hier dem Erfinder dieses Mods danken. Die Schaltung sowie alle
wichtigen Infos zum Aufbau und nicht zuletzt die benötigte Software findet man auf seiner
Homepage - Steve Chambers.
 
Weiterer interessante Seiten zum Thema:
 >> sehr detailreiche Beschreibung für den Umbau einer ToUcam pro von - Ashley Roeckelein
 >> ebenfalls eine Top Seite über die Vesta pro und erweitert für die ToUcam von - S. Weiller
 >> mit dem Mod einer ToUcam pro II beschäftigt sich - Phil Davis
 >> ToUcam Mod in deutsch und auch sonst eine sehr ansprechende Seite - Thomas Westerhoff
 >> läßt ebenfalls keine Frage offen - Bob's Meade Telescopes Web Page
 >> und es geht auch ohne großen Aufwand - ein Vorschlag von - Christian Graser

 
"First Light " mit der umgebauten Kamera.
Da das Wetter leider nicht mitspielte, habe
ich den Test ohne Teleskopnachführung
durchgeführt. Ein 50mm Objektiv und ein
Stativ komplettieren den Versuchsaufbau.
Ich belichtete nur 3 sec. um trotz fehlender
Nachführung noch punktförmige Sterne zu
erhalten. Und das bei Wolkenschleier, so
daß die Plejaden kaum mit bloßem Auge
erkennbar waren. Unter diesen Umständen
bin ich mit dem Ergebnis sehr zufrieden
und kann den Umbau nur weiterempfehlen.

Zur Ergänzung möchte ich nun auch meine Erfahrungen zum Aufbau veröffentlichen.
Als Vorwort sei nochmals darauf hingwiesen, daß der Nachbau auf eigene Gefahr erfolgt!
Eine unüberlegte Bewegung mit dem Lötkolben, oder beim anheben der Pins ... und die
Kamera taugt nur noch als "Ansichtsobjekt". Also erst entspannen ... und dann loslegen!

Und jetzt die gute Nachricht - Die Schaltung funktionierte bei mir sofort, nur hatte ich
anfangs Probleme, das auch zu erkennen ;-). Ich entschied mich für die einfache Variante
der Modifizierung. Sie beinhaltet die Abschaltung des internen Shutters und die
Belichtungssteuerung über ein zusätzliches Kabel zum Druckerport mit entsprechender
Software.
 
       
 
Den fertigen Aufbau testete ich zunächst in der Schalterstellung "Normal", mit der zur
Kamera mitgelieferten Software. Alles funktionierte wie vor dem Umbau ohne Probleme.
Nun stellte ich den Schalter auf "Langzeit" und startete den nächsten Versuch.
Diesmal mit dem Programm "Desire" von Steve. Die Cam funktionierte auch hier sofort.
Nur ein Problem gab es jetzt. Die Kameraelektronik reagierte nicht auf die von der
Software gesendeten Belichtungsbefehle. Die gewünschten Belichtungszeiten wurden von
Desire auch ausgeführt, jedoch das dabei ausgelesene Bild war immer gleich belichtet.
Ich überprüfte nun nochmals die gesamte Elektronik ... alles ok! Um keine Möglichkeit
auszulassen installierte ich die Software QCfocus, die ebenfalls modifizierte Kameras
ansteuern kann. Das Ergebnis war unverändert! Es wurde immer mit der gleichen
Belichtungszeit aufgezeichnet. Ich überprüfte nochmals alle Einstellungsmöglichkeiten im
System und in der Software ... und da war der Fehler! Die Adresse vom Druckerport und
die Einstellungen in der Capturesoftware stimmten nicht überein.
 
So sollte das Ganze aussehen, dann klappts auch mit den langen Belichtungszeiten ;-)
 
Die Systemeinstellungen (Win98SE) Die Einstellungen in der Software CQfocus

Die Ansicht der umgerüsteten
Kameraplatine.
Die aufgeklebte Lochraster-
platine dient als Zugentlastung
und Übergang auf normale
Drahtverbindungen.
Zum Löten am Chip und auf
der Platine wurde nur ein
Draht einer feinen Litze
verwendet (Haarstärke).
Dadurch ist die mechanische
Beanspruchung der Pins auf
ein Minimum reduziert.


Vorsicht beim hochbiegen von Pin10 !!!
Pin10 ist mechanisch sehr empfindlich.

Sollte beim Bearbeiten ein Pin vom D16510 abbrechen, dann ist dies nicht immer gleich ein Totalverlust!
Mir ist das Mißgeschick bei Pin10 passiert. Mit einem scharfen Messer und viel Geduld kann man
an der Bruchstelle vom Gehäuse des Chips etwas Material abtragen, so daß der gebrochene Pin wieder
deutlich zu erkennen ist. Mit genau so viel Geduld, sollte man nun versuchen dort einen feinen Draht
anzulöten. Es funktioniert!
 

Die Elektronik habe ich in ein unbearbeitetes
Standardgehäuse eigesetzt. Hier sieht man
das Innenleben der Kamerarückseite, wo die
Steuerschaltung und die Anschlußbuchsen
ihren Platz gefunden haben.

Zur Befestigung der Hauptplatine wurden die
Originalbohrungen verwendet. Zwischen
Gehäuse und Platine, sowie zwischen Platine
und Muttern befinden sich Distanzbuchsen
aus Kunststoff. Damit wird sichergestellt
das die M3-Schrauben keinen elektrischen
Kontakt zur Elektronik haben.

Und so sieht das Ganze von vorn aus. Vor dem
CCD sitzt ein Infrarotsperrfilter. Die Aluplatte
zwischen M42 Anschluß und Gehäuse dient nur
zur zusätzlichen Stabilisierung und Fixierung. Es
ist sehr wichtig, auf eine stabile Lage des
CCD`s zum Kameraanschluß zu achten. Schon
ein minimaler Versatz (z.B. durch Verwindung
des Kunststoffgehäuses) kann einen Nachführ-
fehler zur Folge haben.

Die Software-Links:
 >> Desire - von Steve
 >> QFocus
 >> K3CCDTools

 
Kurzbelichtete Planetenaufnahmen / Videoaufzeichnungen
Diese Funktionen bleiben erhalten wie bei einer unveränderten WebCam. Der extra für den Betrieb
im "Normalmodus" vorgesehene Schalter, deaktiviert die Sperre des integrierten Kamerashutters.
Für Planeten, Sonnenflecken und Mondaufnahmen mit relativ großer Brennweite (Okularprojektion)
ist eine kurze Belichtungszeit sehr wichtig. Da das Seeing auch an schlechteren Tagen für einen
Augenblick den unverzerrten Blick auf die Sterne gewährt, kann man mit kurzen Belichtungszeiten
durchaus verwertbare Frames aus einer Videosequenz herausfiltern und diese dann mit Hilfe der
Software Giotto zu einem "Gesamtkunstwerk" aufaddieren.
Je länger die Belichtungzeiten werden, (z.B. bei Verwendung eines lichtschwachen Teleskopes) um
so größer ist die Gefahr, dass die Frames wieder vom Seeing "verwischt" werden. Also möglichst
ein Lichtstarkes Teleskop einsetzen? ... schwer zu sagen, denn auch hier gibt es wieder einen
Kompromiß. Es existieren Beobachtungen und Berechnungen, wonach eine große Teleskopöffnung
bei mäßigen Seeing wesentlich schlechtere Abbildungen liefert als eine kleine. Als guten Mittelweg
sehe ich ein Teleskop, das es erlaubt, mit 5 Bildern pro Sekunde, einer Belichtungszeit von 1/25 stel
Sekunde und möglichst niedrig eingestellter Verstärkung zu arbeiten.
Die Verstärkung (Gain-Regler) ist der Hauptfaktor für das Gesamtrauschverhalten der Aufnahme
und sollte so weit wie möglich auf Minimum gehalten werden.

 

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Die Stromversorgung:
 
Um auch an nicht mit dem Auto erreichbaren Plätzen
beobachten zu können, habe ich mir diese Strom-
versorgung aufgebaut. Der Alukoffer wurde mit einem
Traggestell verstärkt, mit 2 Autoaccus und mit einen
Spannungsregler für den Laptop bestückt.

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  Die Erleuchtung:
 
Die Bestnote für "Astro-Beobachtungshilfsmittel"
hat sich bei mir eindeutig diese Kopflampe verdient.
Bei einem Besuch im Chemnitzer Industriemuseum ist
mir das Teil an der Kasse aufgefallen. Ich habe die
Glühlampe duch 9 rote LED`s mit hoher Leuchtstärke
ersetzt. Genial! Man hat beide Hände frei, das Licht
immer dort wo man hinsieht und die Nachtadaption der
Augen wird vom roten LED-Licht nicht beeinträchtigt.


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Entspanntes Beobachten:
 
Für ein entspanntes Sitzen, auch bei längeren Belichtungszeiten
oder in unüblichen Sitzpositionen, sorgt diese einfache aber
geniale Konstruktion. Den Hocker giebt es im Haushaltzubehör
bei OBI. Er ist zusammenklappbar und in einem weiten Bereich
höhenverstellbar.





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