Astro Physics Montierungen
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Die parallaktischen Montierungen von Astro Physics GTO 600E, GTO 900, GTO 1200 Allgemeine Beschreibung und technische Daten (Technische Änderungen vorbehalten) BAADER PLANETARIUM GmbH © 2001 by Baader Planetarium GmbH WICHTIGER HINWEIS: Die im Text erwähnte GTO 400 ist leider nicht mehr lieferbar 1 Die Deutsche Montierung GTO 1200 von Astro Physics Die deutschen Montierungen der Baureihe 1200 sind mit einer Tragkraft von bis zu 70 kg die Flaggschiffe unter den Montierungen von Asto-Physics. Wie bei den kleineren Modellen (GTO 400, GTO 600E und GTO 900) sind auch bei diesen Montierungen alle Teile mit Hilfe moderner CNC-Maschinen aus massivem Aluminium gedreht und gefräst. Auf diese Weise ist es möglich, das teure, weil arbeitsintensive Herstellen von Rohlingen aus Aluminium-Sandguß zu umgehen, die heute noch die Grundlage bei den Montierungen von E. Alt (5-ADN, 6-ADN, 7-AD) und von Carl Zeiss Jena (PaMont lb/Ic und PaMont 11) bilden. Spritzgußteile kommen für den Bau hochwertiger Montierungen nicht in Frage, da beim Spritzgussverfahren keine ausreichenden Materialdichten erreicht werden. Dies ist einer der Gründe, warum viele japanische und zunehmend sogar chinesische (!) Montierungen mit Gehäusen aus Aluminiumspritzguß bei gleichem Gewicht niemals die Stabilität und Steifigkeit von Montierungen erreichen, die aus stranggezogenem Aluminium oder aus Aluminium- Sandguß gefertigt werden. Die neuen CNC-Fertigungsmethoden, bei denen Flächen- und Winkel (!)-Genauigkeiten von 1 Mikron (0.001mm erreicht werden, erlaubten den Kontrukteuren bei Astro-Physics vollkommen neue Wege beim Design dieser Montierung einzuschlagen. Sämtliche „blinden“ Volumina an Achsen und Gehäuseteilen, die nicht zur Steifigkeit der Konstruktion beitragen, werden aus dem massiven Aluminium herausgefräst. Dadurch sind die Montierungen relativ leicht. Durch eine ausgekügelte Kombination von zwei Kegelrollenlagern und drei Drucklagern in jedem der beiden Gehäuseteile werden die Achsen durch die Form der Achsgehäuse selbst zusätzlich entlastet und stabilisiert. Auf diese Weise wirkt z.B. das äußere Drucklager in Rektaszensionwie eine Achse von 241mrn Durchmesser! Es entsteht so eine Montierung von hoher Steifigkeit und Schwingungsfreiheit mit einem erstaunlich geringen Gewicht. Die Möglichkeit, die Deklinationsachse von der Stundenachse mit wenigen Handgriffen und ohne jedes Werkzeug zu trennen und so das Einzelgewicht der zu transportierenden Teile nochmals erheblich zu reduzieren, erlaubt auch auf Exkursionen den Einsatz einer derart stabilen und tragfähigen Montierung, ohne dass eine ganze Beobachtergruppe zum Aufbau des Instruments erforderlich wäre. Die Verbindung der beiden Bauteile wird über eine CNCgefräge Schwalbenfassung erreicht die die gleiche kompromißlose Stabilität aufweist, die man auch von "normalen" Schwalbenschwanzführungen gewöhnt ist. All diese Eigenschaften empfehlen die Montierungen der Modellreihe 1200 (und auch die Modellreihe 900) nicht nur für den stationären Einsatz in einer Sternwarte, sie machen sie darüber hinaus auch als schwere Reisemontierungen einsetzbar. Der Antrieb der Achsen erfolgt bei beiden Modellen über hochwertige Gleichstrom-Servomotore. Die Ansteuerelektronik und Endstufen für die Motoren sind in die Montierung integriert (Kontroll-Box). Encoder direkt auf den Motorwellen erlauben ein hochgenaue Nachführung und Positionierung. Alle Montierung von Astro-Physics – von der GTO 400 bis zur GTO 1200 werden über das GTO-ComputerSystem gesteuert. Dieses Handsteuergerät mit digitater Anzeige und eigener Tastatur erlaubt das automatische Positionieren von Objekten mit 5 Grad/Sek. (1200-fach), enthält eine umfangreiche Objektbibliothek und ist gleichzeitig das Interface zu Ihrem PC. Dies ermöglicht die Ansteuerung aller Montierungen über das Programm DigitalSky Voice und anderer Planetariumsprogramme, wie Guide oder TheSky. Ausgestattet mit einer Vielzahl von Routinen zur Steuerung und Positionierung der Montierung können bei der Steuerung über DigitalSky Voice alle Eingaben nicht nur über die Maus/Tastatur, sondern auch mit Hilfe verbaler Kommandos vorgenommen werden. 2 Einfache gesprochene Anweisungen wie „M1“ oder „find Neptun“ positionieren das Teleskop auf das gewünschte Objekt. Das Programm kann am Tag zuvor abgespeicherte Beobachtungsprogramme selbstständig abarbeiten und informiert den Beobachter, wenn besondere Objekte günstig am Himmel stehen. Zur Auswahl der Objekte steht dem Beobachter eine umfassende Datenbank zur Verfügung, die Messier-, NGC, IC- und ADS-Objekte (Aitken's Double Star) sowie die Planeten umfaßt. Selbstverständlich ist die Positionierung auch direkt über die Eingabe von Himmelskoordinaten möglich - in extremer Exaktheit. Abbildung oben: Die Kontrollbox und links: die GTO Handsteuerung Merkmale der GTO 1200 Montierung • • • • • • Alle tragenden Teile der Montierung sind aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt, alle Klemmungen und Schrauben sind ebenfalls aus Edelstahl. Die Stundenachse ist vorbereitet für den Einbau eines Polsuchers (separates Zubehör, gilt für alle Modelle). Die Gegengewichtstange ist abschraubbar und kann bis zu sieben 9 kg Gegengewichte aufnehmen. Die Deklinationsachse wird über eine CNC-gefräste Schwalbenfassung mit der Polachse gekoppelt. Trotz der extrem hohen Stabilität dieser Verbindung kann sie ohne Werkzeug schnell und bequem zum Transport der Montierung gelöst werden (gleiches gilt auch für die GTO 900 von Astro Physics). Die Montierung verfügt über Feineinstellungen für Azimut und Polhöhe. Große Teilkreise (nach dem „Porter Gleit-Ring“- Design, ähnlich Nemec-Teilkreisen) auf beiden Achsen erlauben ein genaues Ablesen von Objektkoordinaten. Der Stundenteilkreis dreht mit der Achse, d.h. er zeigt immer das eingestellte Objekt! Merkmale des GTO Servo-Antriebs (gilt für alle Modelle) • • • • • • • • Der Antrieb der Montierung erfolgt in beiden Achsen über Servomotore. Die Steuerung verfügt in Deklination über eine programmierbare Hysterese-Korrektur. Die Drehrichtungen der Korreturen in RA und DE können über Schalter frei gewählt werden. Auf diese Weise kann die Bewegung des Bildes im Fadenkreuzokular und die Lage der Steuerung in der Hand des Beobachter aufeinander abgestimmt werden. Das vesehentliche Bedienen einer falschen Taste insbesondere beim Nachführen einer langbelichteten Astroaufnahme wird so weitgehend vermieden. Die Steuerung verfügt selbstverständlich über eine PEC-Funktion zum Ausgleich periodischer Schneckenfehler. Es besteht eine direkte Anschlußmöglichkeit für fast alle CCD Kameras von SBIG zur automatischen Nachführkentrolle (andere Kameras sind adaptierbar). Die Steuerung besitzt einen regelbaren Stromausgang zum Anschluß von Fadenkreuzokularen oder anderem Zubehör. Weiterhin gibt es einen Steuerausgang für Fokussiereinheiten mit digitaler Ansteuerung (JMI, Optec o.ä.). Ferner gibt es einen 6 Volt DC Ausgang zur Spannungsversorgung von fotografischen Kameras. Die Backlash-Parameter sind selbstverständlich für RA und DE separat einstellbar. 3 • • Durch verschraubbare Kabelstecker werden ungewollte Unterbrechungen der Stromversorgung verhindert. Über die GTO-Steuerung ist ein vollautomatischer Betrieb der Montierung über gängige Software möglich. Technische Daten der GTO 1200 Montierung RA-Schneckenrad RA-Achse RA-Drucklager RA-Teilkreis DE-Schneckenrad DE-Achse DE-Drucklager DE-Teikreis Schnecken (RA/DE) Polhöhen-Verstellbereich Azimut-Justierbereich Encoderauflösung Positioniergenauigkeit mit GTO Steuerung oder DigitalSky Voice™ Instrumententraglast Gewicht des Polblocks Gewicht des Deklinationsblocks Gewicht der Gegengewichtsstange Gesamtgewicht (ohne Gegengewichte) Ø 262 mm, 225 Zähne Ø 85 mm Ø 241 mm Teilstrichabstand 4', "Porter Gleit-Ring"-Design Ø 183 mm, 225 Zähne Ø 60 mm Ø 165 mm Teilstrichabstand 1 Grad Bronze 19 bis 68 Grad (bei montiertem Polsucher) ±7,5 Grad 4000 bits ±0.05" in DE, ± 0.005 Sek. in RA max. 70 kg (abhängig von der Tubuslänge) 22 kg 18 kg 7 kg 47 kg Die technischen Daten der Montierungen GTO 400, GTO 600E und GTO 900 finden Sie weiter unten Das GTO Computersystem von Astro-Physics Alle Astro-Physics Montierungen der Baureihen 400, 600E, 900 und 1200 mit Servo-Motoren werden über das GTO Computersystem angesteuert. Dieser „Handcomputer“, dem auch kalte Winternächte nichts anhaben können, beinhaltet drei Geräte in einem. Zum einen ist er die gewohnte Handsteuerbox zur Steuerung der Montierung mit einer Vielzahl von Optionen. So verfügt sie über eine Auswahl verschiedener Korrekturund Positioniergeschwindigkeiten. Direkt umschaltbare Korrekturgeschwindigkeiten (0.25x, 0.5x, 1x, 12x und 64x) und drei Positioniergeschwindigkeiten (600x, 900x und 1200x) stehen zur Verfügung. Separate NS-O-W Tasten erlauben die schnelle Positionierung von Hand, wobei die Drehrichtung der Motoren frei gewählt werden kann. Die Nachführgeschwindigkeit kann zwischen Sonne, Mond und Stern gewählt werden. Die Programmierung des periodischen Schneckenfehlers und des Getriebespiels in Deklination sind selbstverständlich ebenfalls möglich. Das Gerät enthält außerdem einen eigenen Heiligkeitsregler für Ihr beleuchtetes Fadenkreuz-Okular. Darüberhinaus verfügt das GTO Computersystern über Funktionen, die in ihrer Vielfalt bisher immer einen PC erforderten. So übernimmt sie die vollautomatische Positionierung der Montierung auf das von Ihnen eingegebene Objekt, und das mit einer Positioniergeschwindigkeit von bis zu 5 Grad pro Sekunde (1200x). Für die Eingabe der Kommandos verfügt das GTO Computersystem über eine eigene, mit roten LED's beleuchtete Tastatur und über ein ebenfalls rot beleuchtetes Vakuum- Fluoreszens-Display mit 4 Zeilen a 20 Zeichen, das im Vergleich zu normalen LCD-Anzeigen auch bei tieferen Temperaturen noch einwandfrei funktioniert. Die umfangreiche Datenbank enthält alle Objekte des Messier, des NGC und des IC Katalogs, außerdem die hellsten Sterne, alle Planeten, den Mond und die Sonne. Alternativ können auch direkt die gewünschten RA/DE- Koordinaten eingetippt werden. Mehrere eingebaute Software Routinen erlauben eine schnelle und einfache Justierung der Polachse. Am Ende einer Beobachtungsnacht kann das Teleskop in eine von drei verschiedenen Parkpositionen gefahren werden. Diese Parkposition wird in der Handsteuerung – auch nach Abschalten der Spannungsversorgung – registriert. Dadurch kann selbst am Tageshimmel oder in der nächsten Beobachtungsnacht direkt aus der Parkposition vollautomatisch und präzise positioniert werden. 4 Die neuesten Softwareversionen sind durch einfaches Austauschen des Eprom in der Kontroll Box sofort verfügbar. Ab 2002 werden diese Upgrades auch über das Internet verfügbar sein. Die Handhabung und Bedienung der GTO Computersteuerung ist sehr bedienerfreundlich gehalten, die Eingabe langer, schwer zu merkender Tastatursequenzen wurde bewußt vermieden. Auch nach langen Schlechtwetterpausen ist die Bedienung kein Problem. Das GTO Computersystem stellt außerdem das Interface für den Anschluß der Montierung an den PC dar, sie verfügt zu diesem Zweck über zwei serielle RS-232 Schnittstellen. Auf diese Weise können die zusätzlichen Möglichkeiten des Programms Digital SkyVoice (im Lieferumfang enthalten) zur Steuerung der Montierung, etwa die Befehlsübergabe mit Hilfe verbaler Kommandos, voll genutzt werden. Auch das Programm TheSky von Software Bisque (mit allen Peripherieprogrammen) kann über das GTO Computersystern zur Steuerung der Montierung eingesetzt werden. Da das GTO Computersystem über zwei serielle Schnittstellen verfügt, kann das Teleskop auch parallel über DigitalSky Voice und TheSky positioniert werden, wenn den beiden Programmen am PC verschiedene RS-232 Ausgänge zugeordnet werden (z.B. COM1 für Digital SkyVoice und C0M2 für TheSky). Erfahrene Beobachter und Neulinge auf dem Gebiet der Arnateurastronomie werden in gleicher Weise von den Vorteilen des GTO Computersystems profitieren. Es ermöglicht das Auffinden lichtschwacher Objekte auch in einer lichtverschmutzten Umgebung, wenn das Herantasten mit Hilfe von Sternkarten sehr schwierig wird. Auch wenn nur die hellsten Sterne am Himmel mit bloßem Auge sichtbar sind, so reicht dies für eine genaue Justierung der Polachse aus. Das Einstellen der Objekte übernimmt dann die GTO Steuerung. Das Auffinden heller Sterne oder der Planeten am Taghimmel ist nun kein Problem mehr. Sogar die Beobachtung der schmalen Venussichel und das Übergreifen der Hörnerspitzen, wenn der Planet seine untere Konjunktion zur Sonne erreicht, wird ohne das aufreibende und nicht ungefährliche Suchen in der Nachbarschaft der Sonne möglich. Astrophotographen können die Zeitdauer zum Positionieren des Teleskops wesentlich verkürzen und so die nächtliche Beobachtungszeit effizienter nutzen. Dies gilt auch für Vorführungen, etwa in Volkssternwarten: Ganze Objektlisten können mit DigitalSky Voice am Tag zuvor in der optimalen Reihenfolge zu einem Beobachtungsprogramm zusammengestellt, programmiert und in der folgenden Beobachtungsnacht abgerufen werden. Merkmale des GTO Computersystems (gilt für alle Montierungen der GTO Serie): • • • • • • • • • • Das GTO Computersystem ist Handsteuerung, Steuercomputer und PC-Interface in einem Gerät. Sie verfügt über eine eigene Tastatur, deren Tasten mit roten LED's rückseitig beleuchtet werden, und einem ebenfalls rot beleuchteten Datendisplay mit 4 Zeilen a 20 Zeichen. Das Vakuum-Fluoreszens-Display (VFD) besitzt einen gegenüber normalen LCD-Anzeigen erweiterten Temperaturbereich. Separate Tasten für die direkte N-S-O-W Drehung des Teleskops erlauben ein schnelles Zentrieren von Objekten im Gesichtsfeld oder das "Spazierensehen" auf der Mondoberfläche. Die Laufrichtung der Montierung beim Betätigen der Steuertasten kann der Orientierung des Objekts im Okular angepaßt werden (Prismen etc). Das Gerät verfügt über einen permanent Speicher zur Aufnahme der Schneckenfehlertabelle (PEM), dessen Inhalt auch nach dem Abschalten der Strornversorgung erhalten bleibt. Mit Hilfe des automatischen Getriebespielausgleichs wird eine sehr feinfühlige und trotzdem schnelle Korrektur der Teleskopposition möglich, z.B. beim Nachführen langbelichteter Astroaufnahmen oder CCD Bilder. Es können die Daten (geografische Koordinaten) von bis zu drei Beobachtungsplätzen abgespeichert werden. Die Programmierung eines Sicherheitsbereichs ist möglich, um das Teleskop vor einem Anschlagen an der Säule oder dem Dreibeinstativ zu schützen. Eine spezielle Routine erlaubt das schnelle und einfache Justieren der Polachse mit 2 Sternen. Das Gerät verfügt über einen regelbaren Spannungsausgang für beleuchtete Fadenkreuz-Okulare. 5 • • • • • • • • • Das Teleskop wird beim Positionieren eines neuen Objekts automatisch umgeschlagen, wenn dies erforderlich ist. Auch während einer Positionierung wird die Erddrehung kompensiert, so dass unabhängig von der Zeitdauer, die zum Erreichen des Objekts benötigt wird, die gewünschte Position korrekt angefahren wird. Die umfangreiche Datenbank beinhaltet folgende Kataloge: Messier (110), NGC (7840), IC (5386), viele ADS Doppelsteme, Planeten (8), Mond und Sonne. Durch Eintippen der Katalognurnmer, des gewünschten Objekts im Sonnensysterns, der RA/DE-Koordinaten oder des allgemeinen Objektnamens und Betätigen der Go To Taste wird das Teleskop automatisch an die gewünschte Position gedreht. Sollte sich das ausgewählte Objekt unter dem Horizont befinden, erscheint eine entsprechende Warnung im Display und die Positionierung wird nicht ausgeführt. Eine separate STOP-Taste erlaubt die sofortige Unterbrechung einer laufenden Positionierung. Im Display werden Informationen zum ausgewählten Objekt wie Objekttyp, Helligkeit und Größe angezeigt. Eine interne Uhr zeigt an, wann das Ende der Belichtungszeit einer Astroaufnahrne erreicht ist. Die Handsteuerung beinhaltet zwei serielle RS-232 Ports (mit 9 pol. DSub Steckern), um parallel die Steuerung des Teleskops über die Programme DigitalSky Voice und TheSky (Software Bisque) zu ermöglichen, sofern dies gewünscht wird. Der Anschluß einer SBIG ST-4, ST-5C, ST-6B, ST-7 (E), ST-8 (E), ST9-E oder ST 10-E CCD-Kamera oder anderer CCD-Kameras zur automatischen Nachführung ist über einen RJ11 Modularstecker möglich. Spezifikation des GTO Computersystems: Gehäuseabmessung Gewicht Tastatur Anzeige-Display Nachführgeschwindigkeiten Korrektur-/Positioniergeschwindigkeiten Maximale Positioniergeschwindigkeit Drehrichtung der Nachführung Stromverbrauch Versorgungsspannung Vorgeschlagene Spannungsversorgung 181,6 x 104,1 x 24,6 mm 227 g Alphanumerisch mit LED-Beleuchung (rot) Vakuum-Fluoreszens-Display (VFD), alphanumerisch mit 4 Zeilen a 20 Zeichen Sterne, Mond, Sonne 0.25x, 0.5x, 1x, 12x, 64x 600x, 900x und 5 Grad pro Sekunde (1200x) Anpassung der Hemisphäre über einen separaten NS Schalter 0,4A im Nachführbetrieb 12V Tragbares Akkupack, Autobatterie, Gleichstrornnetzteil 12V/36W Die Steuersoftware DigitalSkyVoice von Astro-Physics Neben der optischen und mechanischen Qualität eines Teleskops gewinnt heute die Möglichkeit einer komfortablen Steuerung auch auf dem Amateurmarkt zunehmend an Bedeutung. Die Folge ist eine Vielzahl von Computersteuerungen zur automatischen Nachführung und Positionierung der Teleskopmontierung, so dass sich der Beobachter noch mehr auf die Betrachtung des Himmels konzentrieren kann. Der Firma Astro-Physics ist nun ein weiterer wesentlicher Schritt bei der Entwicklung von Teleskopsteuerungen gelungen. Das neue Programm DigitalSky Voice erlaubt Ihnen die Positionierung der Montierung mit Hilfe Ihrer Stimme. Die zahlreichen, im Programm enthaltenen Funktionen zur Steuerung Ihres Teleskops können Sie mit einfachen verbalen Kommandos auslösen. Anweisungen wie etwa „M1“, Messier1 oder „find Neptun“ positionieren das Instrument auf das gewünschte Objekt. Der Computer mit seiner empfindlichen Elektronik muß nicht einmal am Beobachtungsplatz aufgestellt werden. In einem beliebigen Raum vor Kälte und Feuchtigkeit geschützt reicht eine Mikrophonverbindung zum Beobachter, um das Instrument zu dirigieren. Die Eingabe der Kommandos über die Tastatur und die PC-Maus ist selbstverständlich auch möglich. 6 DigitatSky Voice ist in der Lage, Objektlisten selbständig abzuarbeiten. Ganze Beobachtungsprogramme oder Vorführungen, die Sie unter Tags entworfen und abgespeichert haben, können so in der Nacht aufgerufen werden. Das Programm stellt Ihnen zu diesem Zweck alle gängigen Objektkataloge zur Verfügung (Messier, NGC, IC, ADS, Planeten). Diese Datenbank kann nach eigenen Auswahlkriterien sehr effektiv nach Objekten durchsucht werden, so etwa nach der Art des Objekts (Offene Sternhaufen, Planetarische Nebel, Galaxie, usw.), nach dem anvisierten Sternbild oder nach der Grenzgröße. Natürlich läßt sich jede Position am Himmel auch direkt in RA/DE-Koordinaten angeben. Zeit, die sonst für die oft langwierige Suche nach dem gewünschten Objekt verloren geht, können Sie nun für Ihre Beobachtung oder zur Beantwortung von Fragen Ihrer Beobachtungsgäste nutzen. Dank der Stimmeingabe wird jeder unnötig lange Aufenthalt vor dem Bildschirm vermieden, die Dunkeladaption Ihrer Augen bleibt so erhalten. Auch das Umschlagen des Instruments wird vom Programm selbständig ausgeführt, sobald ein Meridiandurchgang erforderlich ist. Um der hohen Nachführ- und Positioniergenauigkeit von Astro-Physics Montierungen auch in zenitfernen Positionen gerecht zu werden, besitzt DigitalSky Voice einen Algorithmus zur Kompensation der atmosphärischen Refraktion. Das Programm benötigt hierzu lediglich die am Beobachtungsort herrschende Temperatur und den Luftdruck. Der komplette Steuerbildschirm von DigitalSky Voice von Astro Physics DigitalSkyVoice verfügt darüber hinaus über eine eigene Stimmausgabe, mit deren Hilfe es den Beobachter auf Wunsch mit einer Vielzahl von Informationen versorgen kann. So unterstützt es Sie bei der Justierung der Polachse, gibt Hilfestellungen beim Aufruf der einzelnen Menüfunktionen und versorgt Sie mit Wissenswertem über das Objekt, das Sie gerade beobachten. Es teilt Ihnen die noch verbleibende Belichtungszeit einer Astroaufnahrne mit, informiert Sie, wenn ein von Ihnen ausgewähltes Objekt günstig am Himmel steht und macht eigene Beobachtungsvorschläge nach von Ihnen festgelegten Kriterien. Sie können DigitalSky Voice parallel zum Planetariums- und Datenbankprogramm TheSky (Software Bisque) benutzen und so, während Sie noch die Sternkarte auf Ihrem Bildschirm studieren, der Montierung neue Anweisungen geben. Trotz all dieser Optionen ist die Benutzung von DigitalSky Voice einfach und anwendungsfreundlich und stellt auch für den Computerlaien kein Problem dar. DigitalSky Voice wurde entwickelt zur Steuerung der Montierungen von Astro-Physics in Verbindung mit dem GTO Computersystem, unterstützt aber darüber hinaus alle Montierungssteuerungen mit PCSchnittstellen, die auf dem Meade-Protokoll (LX200) basieren. Die minimalen Anforderungen für die Installation sind ein IBM kompatibler Rechner mit 75MHz Pentiumprozessor und 16 MB RAM, Windows 95 oder 7 Windows NT, eine Sound-Karte und ein Mikrophon, sofern Sie die verbale Befehlseingabe nutzen wollen. Die Montierungen GTO 400, GTO 600E, GTO 900 und GTO 1200 in der Übersicht (Hinweis: die manchmal auf dem Gebrauchtmarkt erhältliche CNC 400 ist baugleich mit der GTO 400 mit Ausnahme eben der GTO - Steuerung. Die CNC 400 hat einen Schrittmotorantrieb). Die GTO 400 RA - Schneckenrad Getriebe Polhöhen - Verstellbereich Azimut - Justierbereich Teilkreise Ra - Teilkreis DE - Teilkreis Gewicht (Achskreuz ohne Gegengewichte) Instrumentenlast (abhängig von der Tubuslänge) Ø 7.6 cm, 192 Zähne, Material: Bronze Material: Stahl 10 bis 64 Grad ca. ± 12.5 Grad Porter-Gleit-Ring Design Teilung 10 min Teilung 1 Grad 9.5 kg 10-12kg, Kurzbrennweitige Refraktoren bis 5", Newton Teleskope bis 6" und SC Teleskope bis 8" Öffnung Die GTO 600E RA - Schneckenrad Getriebe Polhöhen-Verstellbereich Teilkreise Ra -Teilkreis DE -Teilkreis Gewicht (Achskreuz ohne Gegengewichte) Instrumentenlast (abhängig von der Tubuslänge) Ø 10.2 cm, 192 Zähne, Material: Bronze Material: Messing 15 bis 57 Grad Porter-Gleit-Ring Design Teilung 10 min Teilung 1 Grad 12.3 kg 15 kg, Refraktoren bis 6"/f9, Newton Teleskope bis 8" und SC Teleskope bis 10" Öffnung Die GTO 900 RA - Schneckenrad DE - Schneckenrad RA - Achse DE - Achse Getriebe Polhöhen - Verstellbereich Azimut - Justierbereich Teilkreise Ra - eilkreis DE - Teilkreis Gewicht (Achskreuz ohne Gegengewichte) Instrumentenlast (abhängig von der Tubuslänge) Ø 18.3 cm, 225 Zähne, Material: Aluminium Ø 15.2 cm, 225 Zähne, Material: Aluminium Ø 56 mm Ø 44 mm Material: Messing 20 bis 68 Grad ca. ± 7 Grad Porter-Gleit-Ring Design Teilung 4 min Teilung 1 Grad 22.2 kg (RA-Achse = 11.4 kg, DE-Achse = 6.6 kg, Gegengewichtsstange 4.2 kg 32 kg 8 Die GTO 1200 RA-Schneckenrad RA-Achse RA-Drucklager RA-Teilkreis DE-Schneckenrad DE-Achse DE-Drucklager DE-Teikreis Schnecken (RA/DE) Polhöhen-Verstellbereich Azimut-Justierbereich Encoderauflösung Positioniergenauigkeit mit GTO Steuerung oder DigitalSky Voice™ Instrumententraglast Gewicht des Polblocks Gewicht des Deklinationsblocks Gewicht der Gegengewichtsstange Gesamtgewicht (ohne Gegengewichte) Ø 262 mm, 225 Zähne Ø 85 mm Ø 241 mm Teilstrichabstand 4', "Porter Gleit-Ring"-Design Ø 183 mm, 225 Zähne Ø 60 mm Ø 165 mm Teilstrichabstand 1 Grad Bronze 19 bis 68 Grad (bei montiertem Polsucher) ±7,5 Grad 4000 bits ±0.05" in DE, ± 0.005 Sek. in RA max. 70 kg (abhängig von der Tubuslänge) 22 kg 18 kg 7 kg 47 kg Für alle Montierungen gilt folgendes gleichermaßen: Antrieb in Rektaszension und Deklination: Servomotore Steuerung über das GTO System von Astro Physics zusammen mit DiditalSky Voice™ oder jeder beliebig anderen Steuersoftware, die das Meade Datenprotokoll verwendet (z.B. TheSky™ von Softbisque). Die Gegengewichtsstange ist demontierbar Die Motore und Getriebe sind voll gekapselt Bei den Montierungen GTO 400 und GTO 600E steht die Kontrollbox separat, bei den Modellen GTO 900 und 1200 sitzt sie huckepack auf der Rektaszensionsachse. Im folgenden geben wir noch die maximalen Abmessungen der vier Montierungen an: Links die GTO 400 und rechts die GTO 600E 9 Links: die GTO 900 und rechts die GTO 1200 Zubehör zu den GTO Montierungen von Astro Physics Selbstverständlich gibt es zu den Montierungen auch reichhaltiges mechanisches Zubehör – von der Instrumentenmontageplatte über Schwalbenschwanzklemmungen bis hin zur transportablen Säule. – Einzelheiten dazu finden Sie auf unseren Internetseiten oder direkt auf den Webseiten von Astro Physics (www.astro-physics.com). Zu den großen Montierungen GTO900 und GTO 1200 für den stationären Einsatz empfehlen wir unsere Säulen, die wir auch für die Montierungen von E.Alt im Programm haben. Für den transportablen Einsatz dieser beiden Montierungen empfehlen wir die Säulen von Astro Physics. Für den transportablen Einsatz der beiden kleinen Montierungen GTO 400 und GTO 600E können wir nur uneingeschränkt das BAADER Hartholzstativ empfehlen. Zu den GTO Montierungen und DigitalSky Voice häufig gestellte Fragen: Warum wählt Astro-Physics Servomotoren statt Schrittmotoren als Antrieb für die eigenen Montierungen ? Das Drehmoment und damit die Beschleunigung von Schrittmotoren erreicht ihren Maximalwert bei niedrigen Frequenzen und sinkt bei hohen Frequenzen stark ab. Deshalb sind vergleichsweise große Motoren notwendig, die bei den zum Positionieren erforderlichen Drehzahlen noch genügend Drehmoment entwickeln. Bei kleinen Drehzahlen, also während der normalen Nachführung, haben solche Motoren viel zuviel Kraft und laufen dann oft entsprechend unruhig, was leicht zu Erschütterungen des Teleskops führen kann. Darüber hinaus besitzen Schrittmotoren Eigenresonanzen, in deren Frequenzbereich sich die Laufruhe nochmals rapide verschlechtert. Servomotoren zeichnen sich dagegen durch ein hohes Drehmoment auch bei hohen Drehzahlen, durch eine im gesamten Drehzahlbereich sehr gute Laufruhe und einen höheren Wirkungsgrad aus. Um die gleiche Positioniergenauigkeit wie bei Schrittmotoren zu erhalten, muß allerdings ein höherer elektronischer Aufwand getrieben werden. Ist die Justierung der Polachse überhaupt notwendig für eine computergesteuerte Nachführung ? Eine genaue Justierung ist immer dann notwendig, wenn man professionelle Ergebnisse erzielen will. Die gute Justage soll sicherstellen, daß beim Anfahren eines neuen Objekts dieses auch im Zentrum des Okulars erscheint. Für jede fotografische Aufnahme oder eine CCD-Belichtung die länger als ein paar Sekunden dauert, muß die Montierung Polachsjustiert (Rektaszensionsachse parallel zur Erdrotationsachse) stehen, 10 da ansonsten das Gesichtsfeld des Teleskop um den Leitstern rotiert. Für die fotografische Beobachtung oder für Aufnahmen mit CCD-Kameras muß die Montierung exakt poljustiert aufgestellt sein. Das Programm DigitalSky Voice oder die Routinen der GTO Steuerung führt den Bediener im Kalibriermodus durch die Polachsenjustierung und ermöglicht eine schnelle und genaue Aufstellung der Montierung. Was ist Positioniergenauigkeit? Die Positioniergenauigkeit ist die Genauigkeit oder Auflösung, mit der eine beliebige Position am Himmel angefahren werden kann. Sie wird nicht nur von der Winkelauflösung des Teleskopantriebs beeinflußt, viele Faktoren spielen hier eine Rolle, z.B. die genaue Ausrichtung der Polachse. Auch Toleranzen bei der Herstellung der Montierung, etwa die nicht genau senkrechte Ausrichtung von Stunden- und Deklinationsachse oder Lagerfehler, begrenzen oft die erreichbare Genauigkeit und führen dazu, daß die theoretische Positioniergenauigkeit des Teleskopantriebs oft nicht erreicht wird. Dank moderner, hochgenauer CNC-Fertigungsmethoden erreichen Astro-Physics Montierungen in Verbindung mit dem Steuerprogramm DigitalSky Voice eine sehr hohe Positioniergenauigkeit. Wir testeten die Genauigkeit unserer Montierung GTO 12OO mit einem 180/f7 StarFire EDF Refraktor und einer IMG260 CCD-Kamera (512x512 Pixel). Nach Durchführung der Polachsenjustierung wählten wir zwei Positionen in entgegengesetzten Richtungen am Himmel, die wechselweise angefahren wurden. Jedes Mal erschien das Bild ohne Nachkorrekturen auf dem Bildschirm und es befand sich jedes Mal an der gleichen Position im Bildfeld. Auch ohne Nachführkontrolle blieben die Bilder scharf, ein Beweis für die Präzision der Antriebseinheit. Um diese hohe Genauigkeit auch in zenitfernen Positionen erreichen zu können, besitzt DigitalSky Voice einen Algorithmus zur Kompensation der atmosphärischen Refraktion. Das Programm benötigt hierzu lediglich die am Beobachtungsort herrschende Temperatur und den Luftdruck. Geht die Kalibrierung verloren, wenn das Teleskop von Hand bewegt wird? Die Kalibrierung der Montierung geht verloren, wenn das Teleskop von Hand bewegt wird, allerdings ist eine Neueichung denkbar einfach. Bringen Sie hierzu einen geeigneten Stern in die Mitte Ihres Gesichtsfeldes und geben Sie die Bezeichnung des Stems in das Programm ein. Durch das gesprochene Kommando „Recalibrate“ oder das Anklicken des entsprechenden Menüpunktes wird die Kalibrierung aktualisiert. Der Möglichkeit einer Rekalibrierung der Montierungsposition wurde bereits in der Anfangsphase der Entwicklung von Soft- und Hardware besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Würden für die Positionierung nur die einfachen Encoder direkt an den Montierungsachsen ausgelesen, wäre auch nach einer Bewegung der Montierung von Hand keine Neueichung der Position notwendig, da diese Encoder absolute Winkelpositionen liefern. Aber auch Encoder mit der höchsten Auflösung von 4000 oder 8000 Schritten erlauben in einem solchen Fall nur Positioniergenauigkeiten von 324 bzw.162 Bogensekunden - zu wenig für unsere Anforderungen. Durch die zusätzlichen Encoder auf der Motorwelle wird eine Auflösung von 0,05 Bogensekunden erreicht. Diese Encoder werden 300x pro Sekunde vom Programm ausgelesen, wodurch ein extrem konstanter Gleichlauf der Motoren für die Nachführung erreicht wird. Allerdings liefern diese Encoder nur eine relative Änderung der Winkelposition, was eine Rekalibrierung notwendig macht, wenn das Gerät von Hand bewegt wurde. Geht die Kalibrierung verloren, wenn das Teleskop am Ende der Beobachtung in seine Parkposition gefahren wird? Nein, in diesem Fall werden die Koordinaten der Parkposition in der Handsteuerung abgelegt. Sie stehen auch nach einem Abschalten und wieder Einschalten der Betriebsspannung zur Verfügung, so dass sofort in der nächsten klaren Nacht oder am Tageshimmel vollautomatisch positioniert werden kann. Wofür benötigt man eine Computersteuerung ? Es ist leider nicht zu ändern, aber viele Amateurastronomen leben in Gebieten mit hoher „Lichtverschmutzung“. Das Auffinden von hellen Deep Sky Objekten wird hier zu einer echten Herausforderung und das Suchen wirklich lichtschwacher Nebel und Galaxien zu einer echten Nervenprobe. Nebelfilter, die bei der Beobachtung von Nebeln den Kontrast wesentlich verbessern helfen, scheiden am Sucherfernrohr aus, da sonst die zum Suchen notwendigen Vergleichsterne zu stark abgeschwächt werden. Dies ist nur ein Beispiel, wo eine Computersteuerung zur automatischen Positionierung sinnvoll eingesetzt werden kann. 11 Natürlich ist auch der „normale Handbetrieb“ mit einer Handsteuerung bei jeder Astro-Physics Montierung möglich, stellt doch das selbständige Finden gerade auch lichtschwacher Objekte für viele Amateurastronomen einen besonderen Reiz dar. Wie anwenderfreundlich ist das Steuerprogramm DigitalSky Voice ? Die Anwendung des Programms ist denkbar einfach. Die Oberfläche ist sehr benutzerfreundlich gestaltet und erklärt sich praktisch selbst. Es wurde höchsten Wert darauf gelegt, mit einem Minimum an „MausKlicken“ bei der Bedienung auszukommen. Das Programm wurde von Anfang an auf die verbale Eingabe optimiert, es wurde nicht einer bestehenden, graphisch orientierten Software eine zusätzliche Stimmeingabe aufgesetzt. Das Ergebnis ist ein Programm, bei dem Sie jeden Befehl mit Ihrer Stimme oder der Maus eingeben können. Welche Vorteile hat die verbale Befehlseingabe zur Steuerung einer Montierung ? Benutzen Sie die Stimmeingabe von DigitalSky Voice und dirigieren Sie Ihre Montierung mit in normaler Tonlage gesprochenen Anweisungen, es wird Ihnen bald vollkommen natürlich erscheinen. Die Dunkeladaption Ihrer Augen bleibt erhalten, weil Sie nicht ständig auf den Bildschirm ihres Rechners schauen rnüssen, um Kommandos einzugeben. Der Computer kann sogar in einem warmen Raum stehen, geschützt vor Kälte und Feuchtigkeit, es genügt die Verbindung über ein Mikrophon. Muß DigitalSky Voice auf die Stimme des Beobachters trainiert werden ? Werden fremde Akzente verstanden ? Das Programm benutzt einen Compiler für natürliche englische Grammatik zur Stimmerkennung und benötigt keine phonetische Anpassung oder ein spezielles Training zur Stimmerkennung. Die richtigen Kommandos sind schnell und einfach zu erlernen. das Programm wurde von einer Vielzahl von Leuten mit unterschiedlichen Akzenten erfolgreich benutzt, wir können natürlich nicht garantieren, daß es jeden Akzent versteht. Eine eigene Menüfunktion ermöglicht Ihnen aber das Einüben und Testen der Kommandos zu Hause, bevor Sie mit den ersten Beobachtungen mit dem neuen System beginnen. Können eigene Objektkataloge in die Datenbank von DigitalSky Voice eingebunden werden ? Selbstverständlich können eigene Objektlisten von DigitalSky Voice eingelesen und über das Menü aufgerufen werden. Definiert als benutzereigene „cool objekt“-Liste wird sie immer dann auf dem Bildschirm angezeigt, wenn das Teleskop auf das entsprechende Sternbild gerichtet wird. Welche anderen Programme können zur Steuerung der Montierung noch verwendet werden ? Unser Mikroprozessor-Antriebsystern wurde ausgelegt für die Ein-/Ausgabe von RA- und DE-Zahlenwerten nach demselben Protokoll, das auch bei Meade LX200, LX650 und LX750 Montierungen verwendet wird. Programme, die dieses Protokoll benutzen, können zur Steuerung unserer rnikroprozessorgesteuerten Montierungen verwendet werden. Benötigt man unbedingt einen Computer für eine schnelle Positionierung der Montierung ? Das GTO-Computersystem ermöglicht in Verbindung mit den GTO-Montierungen von Astro-Physics die automatische Positionierung mit einer Geschwindigkeit von 5 Grad pro Sekunde auf beiden Achsen. Die Steuerung über einen PC ist hierzu nicht notwendig. Welche Montierungen können mit DigitalSky Voice gesteuert werden ? Das Programm wurde für die mikroprozessorgesteuerten Montierungen der Baureihen 400, 600E, 900 und 1200 von Astro-Physics entwickelt. Es kann in Verbindung mit allen Montierungen benutzt werde, die dasselbe Protokoll benutzen wie auch die Montierungen LX200, LX650 und LX750 von Meade. Benötigt man ein sehr teures Mikrophon ? Wir konnten natürlich nicht alle Mikrophone auf dem Markt testen, wir waren allerdings auch mit der Tonwiedergabe preiswerter Mikrophonen zufrieden, die nicht mehr als 80,- DM gekostet haben. Noch billigere 12 Mikrophone führten oft zu Problemen, vom Kauf solcher Produkte raten wir daher ab. Sie benötigen auf jeden Fall ein Mikrophon mit einem Ein/Aus-Schalter, damit eine Unterhaltung mit anderen Beobachtern keine ungewollten Teleskopbewegungen auslöst. Sehr gut eignen sich natürlich schnurlose Mikrophone, auch wenn sie etwas teurer sind. Benutzen Sie nicht das im Computer eingebaute Mikrophon, das Programm könnte seine eigene Sprachausgabe hören und „durcheinander“ kommen. Gibt es es zu den GTO Montierungen von Astro Physics und zu DigitalSky Voice eine deutsche Bedienungsanleitung? Selbstverständlich gibt es eine deutsprachige Bedienungsanleitung. Wir bemühen uns auch Upgrades der Steuersoftware der GTO Montierungen – die durch einfaches Austauschen der Eproms realisiert wird – möglichst schnell in unsere deutschen Anleitungen zu integrieren. Unsere Bedienungsanleitungen sind übrigens keine einfachen Übersetzungen der amerikanischen manuals. Wir probieren diese Montierungen aus und entwickeln dabei eigene Anleitungen, dadurch finden wir auch so manchen „bug“ der in den originalen Anleitungen steckt. Test- und Erfahrungsberichte zu der CNC 400 und der GTO 900 finden Sie in folgenden Heften von Sterne und Weltraum: 1. Die neue transportable CNC-400 Montierung von Astro Physics: SuW 10/1995, Seite 748ff 2. Die Montierung CNC 400 für CCD-Aufnahmen: SuW 6/1996, Seite 490ff 3. Die transportable Montierung GTO 900 von Astro Physics BAADER PLANETARIUM GmbH Zur Sternwarte • 82291 Mammendorf • Tel.: 08145 - 8802 • Fax: 08145 - 8805 email: [email protected] • http://www.baader-planetarium.de © 2001 by Baader Planetarium GmbH 13
