Artikels
Argo Navis & ServoCAT
Digitale deelcirkels en Goto, een praktijkverhaal…
David Erzeel
Dit artikel kan ook gedownload worden als PDF-bestand.
Toen ik met de praktische kant van onze hobby begon, kocht ik mij een typisch beginnersinstrument, een zwart “elfje” op een EQ3 montering met één aangedreven as. Nu, zovele jaren later, gebruik ik een dobsonmontering voorzien van digitale deelcirkels en een goto-systeem, een “hemelsbreed” verschil…
Deze evolutie is in verschillende stappen gegaan. Eerst waren er de observaties met zoekkaartjes, dan het gebruik van atlassen, vervolgens aangevuld met digitale deelcirkels (ook wel push-to genoemd), en tenslotte het gebruik van een goto-systeem. Dit is een evolutie die in verschillende stappen verlopen is, en telkens ging er wel wat tijd over voor ik aan de volgende stap toe was. Het artikel zal een praktisch verhaal vertellen over de componenten die ik gebruikt heb: de ArgoNavisTM Digital Telescope Computer en het ServoCAT Track/GOTO systeem.
Ik zal ook verder ingaan op de overwegingen voor de aankoop en de voor- en nadelen van deze systemen. We bekijken de praktische kanten van de installatie van zo’n systeem en enkele configuratieparameters van het systeem. Hoe nauwkeurig is dit alles nu wel bij het gebruik? Wat kan ik opzoeken met zo’n systeem, hoe zit het bv. met kometen? En wat als ik een tweede telescoop heb, moet ik dan alles dubbel kopen?
Elk jaar komen er nieuwere systemen op de markt, en aan prijzen die steeds meer toegankelijk worden. Er zijn vast verschillen tussen de diverse systemen, maar ik beperk me in dit artikel bewust tot de twee genoemde systemen. Dit is vooral omdat ik deze systemen ken en ik goed weet tot wat ze in staat zijn. Ik meen ook dat de belangrijkste elementen in de andere systemen gelijkenissen vertonen met de besproken systemen, en dat het artikel in die zin kan bijdragen om je een iets algemener beeld te geven over het onderwerp.
Het artikel is opgesplitst in 2 delen. Dit eerste deel geeft meer uitleg over de werking van de digitale deelcirkels. Een tweede deel zal je terugvinden in een volgende editie Heelal, en bespreekt het goto-onderdeel en de gezamenlijke werking.
DIGITALE DEELCIRKELS: ARGONAVIS
Mijn interesse gaat de laatste jaren vooral uit naar visuele deepsky. In tegenstelling tot de maan, de planeten en de zon, zijn er veel meer deepskyobjecten over de hemel verspreid. Bij het waarnemen van deze objecten is de eerste stap, namelijk het vinden zelf van het object, een essentieel onderdeel van het waarnemen. Het kan het soms moeilijk zijn deze eerste stap tot een goed eind te brengen.
Traditioneel wordt dit gedaan door het gekende ‘starhoppen’ waarbij je aan de hand van een zoekkaartje of een atlas het object opzoekt. Vertrekkende van een gekende heldere ster ga je via verschillende sterpatronen op zoek naar je object, hierbij springende over de verschillende sterren die tussen de gekende ster en het object liggen. De digitale deelcirkels laten toe om deze eerste stap te vereenvoudigen.
Een digitaal deelcirkelsysteem zoals de ArgoNavis laat je in essentie toe om de positie van je telescoop te gaan koppelen aan het rechte klimming / declinatie equatoriaal referentiestelsel, om dan vervolgens een object te selecteren uit de databank van het systeem, en instructies te krijgen voor het richten van je telescoop om exact tot bij het object te komen.
Anders gezegd, door het gebruik van digitale deelcirkels weet je exact in welke richting je met je telescoop kijkt, en hoe je tot bij het gewenste object komt.
REFERENTIEKADER
De eerste stap, het koppelen van je telescoop aan het referentiestelsel, is een proces dat enkele minuten in beslag neemt, en dat je normaal gezien slechts één maal in het begin van de avond doet.
Bij dobsonmonteringen moet je voor het initieel kaderen je telescoop in 3 gekende richtingen brengen. Eerst geef je een standaardpositie van je telescoop aan (bv. recht naar boven), en vervolgens richt je de telescoop op 2 sterren van jouw keuze.
Figuur 1:
Posities worden gekenmerkt door coördinaten in een referentiestelsel, hier is dit het equatoriaalstelsel gekoppeld aan het de lente-equinox en de equator
(bron: Urania)
Figuur 2:
Objectposities worden voor dobsonmonteringen omgerekend naar het lokale kader van azimut en elevatie
(bron: Urania)
Deze sterren mag je vrij kiezen uit een uitgebreide lijst met bekende sterren, maar in de praktijk moet je toch met enkele zaken rekening houden. Een ster te hoog in het zenit, of te laag tegen de horizon is om verschillende redenen niet zo praktisch (in het zenit is het lokaal coördinatenstelsel niet zo geschikt, en op de horizon spelen optische parameters zoals afbuiging en dus coördinatenverschuiving een rol). De praktijk leert je snel wat meer en minder geschikt is.
Bovendien is het handig om de namen van de helderste sterren van buiten te kennen, of een overzicht bij de hand te hebben waarop ze duidelijk vermeld staan. Als je per sterrenbeeld de naam van één of twee hoofdsterren kent, lukt het wel.
Om volledig te zijn moet ik vermelden dat je ook mag uitlijnen op andere objecten (planeten bv.).
Deze stap is belangrijk, hoe nauwkeuriger je deze taak uitvoert, hoe nauwkeuriger de latere werking van het systeem zal zijn.
OBJECTEN ZOEKEN…
Eenmaal je telescoop gekoppeld is aan het equatoriaal referentiesysteem kan je gaan bepalen waar een object zich bevindt ten opzichte van je telescoop. Hiervoor moet je de coördinaten kennen van het object dat je zoekt (figuur 1), en dan kan je met de nodige berekeningen weten hoe je de telescoop moet bewegen om bij het object terecht te komen.
Welnu, de ArgoNavis doet al deze dingen voor jou! Het systeem laat je toe een object uit zijn uitgebreide databank te selecteren. Aan de hand van de opgeslagen coördinaten voor dit object, en de uitlijning op het referentiekader dat je in het begin van de avond deed, zal het systeem je dan aanwijzigen geven hoe je met je telescoop naar het gewenste object toe beweegt volgens je lokaal stelsel van azimut en elevatie (figuur 2). Dit is in de veronderstelling dat je werkt met een alt/az montering zoals bv. een dobson; andere monteringen kunnen natuurlijk ook, en dan geven de pijltjes eveneens aan hoe je rond de assen moet bewegen. In de rest van het artikel bekijk ik de zaak verder vanuit het standpunt van een dobsonmontering.
Figuur 3:
Pijltjes geven aan hoe je tot bij het object raakt. Bovenaan zie je van links naar rechts de ingang voor de externe voeding, een seriële poort, een poort waarop de 2 encoders aangesloten worden en een seriële poort voor communicatie met een computer of de ServoCAT als je die hebt.
(bron:Wildcard Innovations)
Dit gebeurt aan de hand van pijltjes die op het scherm van de ArgoNavis verschijnen (figuur 3). De pijltjes en bijhorende cijfers geven aan hoeveel graden je naar links of rechts moet bewegen, of naar boven of beneden.
Zoals reeds gezegd brengt een goed gekaderde ArgoNavis je tot binnen enkele tientallen boogminuten van het gewenste object. De Argo Navis kan zelfs automatisch een wiskundig model voor jouw montering opstellen, waarbij je een pak onnauwkeurigheden kan uitfilteren (maar daarover later meer). Bij moeilijke objecten is het natuurlijk terug interessant om over de ervaring van het starhoppen te beschikken, en een detailkaartje te kunnen lezen, om het object uiteindelijk te vinden. Dit is zeker zo wanneer het enkel met perifeer zicht te zien is.
OBJECTEN-DATABANK
De ArgoNavis beschikt over een uitgebreide databank van objecten waaruit je kan selecteren. Deze zijn ingedeeld in verschillende categorieën en catalogussen: planeten, bekende-, variabele- of dubbelsterren, Messier, NGC, IC, open clusters, bolhopen, nevels, galaxieën, etc.
Deze databanken bevatten natuurlijk de namen van deze objecten, maar ook nog bijkomende interessante informatie: het sterrenbeeld, de coördinaten, het type object, de grootte, de alternatieve namen etc. Het leukste vind ik vooral de atlaspagina waarop je het object kan terugvinden. Je kan trouwens instellen welke je atlas is, er is keuze uit verschillende atlassen.
Naast deze vaste catalogussen kan je nog een duizendtal eigen objecten in de ‘user catalog’ plaatsen. Deze lijst is handig als je bv. op waarneemreis vertrekt, en daar van plan bent een aantal objecten waar te nemen. Ook al komen ze reeds in andere catalogussen voor, of net niet, je kan ze allemaal opnemen in één of meerdere eigen catalogussen.
Het inlezen van deze gebruikerslijsten gebeurt door de ArgoNavis via een seriële poort aan te sluiten op een computer, of via een omvormer op een usb-uitgang. Het opmaken van de lijsten gebeurt bv. in Excel of met notepad. Per object vermeld je de naam, de coördinaten en nog enkele zaken.
Daarnaast zijn er nog 2 catalogussen voor kometen en asteroïden. Na het downloaden van hun baangegevens van internet, kan je ze in de respectievelijke catalogussen plaatsen en kan je ook deze objecten volgen.
Tenslotte zijn er nog de 2 ‘scratch objects’. Dit zijn objecten die je op het terrein kan programmeren zonder gebruik van een computer. Is er bv. een leuke komeet, of een (super)nova zichtbaar, of wil je snel in het veld even een object opzoeken dat niet in de standaard database van 30.000+ objecten voorkomt, dan kan je (op het terrein) manueel de actuele coördinaten van dit object ingeven en het object laten opzoeken door de ArgoNavis.
BEDIENING
De bediening (figuur 4) gebeurt aan de hand van een draaiknop, een bevestigingsknop (Enter) en een annulatieknop (Exit). Je moet even met deze knoppen leren werken, maar al snel merk je dat de bediening uiterst gebruiksvriendelijk in mekaar zit. Hierdoor ben je ’s nachts in staat zonder licht toch je ArgoNavis te bedienen.
De draaiknop laat je telkens toe een lijst met mogelijkheden te overlopen, en de Enter toets selecteert dan het menu of het object van jouw keuze.
Figuur 4:
Met 3 knoppen bedien je het gehele systeem.
(BronWildcard Innovations)
VOORDELEN EN NADELEN
Er zijn verschillende voordelen verbonden aan het gebruik van een dergelijk systeem.
Een eerste voordeel is dat je minder tijd nodig hebt om een object te vinden. In onze streken is het geregeld bewolkt. Deze dagen vallen af om aan deepsky waarnemen te doen. Ook de dagen dat de maan te veel licht op aarde werpt, zijn niet geschikt. Dit maakt dat er per maand slechts een aantal dagen overblijven om te kijken. Sommige mensen zijn de mening toegedaan dat deze tijd beter benut wordt met het kijken naar het object, of het schetsen ervan, eerder dan met het zoeken ernaar. Ik laat deze kwestie in het midden, want anderen hebben dan weer even veel of meer plezier in het zoeken zelf…
Een tweede voordeel is dat het schetsen makkelijker wordt. Bij het schetsen moet je regelmatig stoppen met in het oculair te kijken, en je concentreren op je schets. Als je bij hoge vergrotingen even te lang met de schets bezig bent, dan kan het object uit het beeld gelopen zijn. Soms is het dan niet zo makkelijk terug te vinden en moet je met lagere vergrotingen het object terug opzoeken. Door het ArgoNavis systeem dien je dit niet meer te doen. Neem gerust de tijd bij de schets, de ArgoNavis pijltjes brengen je in geen tijd terug bij het object om opnieuw te kijken zodat je terug verder kan schetsen.
Een volgend mogelijk voordeel is, dat je voor de gemakkelijkere objecten geen (driedelige in mijn geval) atlas mee moet nemen om je object op te zoeken.
Heb je toch je atlas mee, dan is een laatste voordeel dat je de atlaspagina kan aflezen van het venster van de ArgoNavis. Vind je het object niet direct, dan kan je aan de hand van deze informatie onmiddellijk naar de juiste atlaspagina om te starhoppen binnen je beeldveld…
Er zijn natuurlijk ook nadelen aan het systeem.
Een eerste zaak waar je rekening dient mee te houden is natuurlijk dat dit systeem werkt op elektriciteit. Je kan kiezen voor 4 AA batterijen in het intern batterijcompartiment van de ArgoNavis. Maar ikzelf gebruik liever een externe batterij als ik thuis waarneem. Op waarneemreis in de Provence met de werkgroep Deepsky, kijken we steeds de hele nacht lang en opteer ik zelfs voor een voeding met transformator die aangesloten wordt op het elektriciteitsnet (omdat ook mijn motoren gedurende 9 uur aangedreven dienen te worden, 5 of meer dagen na mekaar).
Een tweede nadeel is natuurlijk dat je hier met techniek bezig bent, en soms kan daar wel eens iets mis mee gaan. Zit een encoder niet goed, slipt hij door, ben je onvoorzichtig geweest en is een connector of een kabel beschadigd? Allemaal redenen waarom je een panne zou kunnen hebben. Maar ook dan kan je natuurlijk nog altijd terug verder doen zoals je vroeger deed, met starhoppen. Echt verlies heb je natuurlijk niet, je verliest dan enkel de bijkomende mogelijkheden.
Een derde nadeel is dat je statisch bent. Eenmaal je de telescoop hebt opgesteld en gekaderd aan het referentiesysteem, kan je hem niet meer verplaatsen zonder het kaderingsproces opnieuw te moeten beginnen. Verdwijnt een object achter de schouw van de buurman of een grote boom? Dan is het niet meer zo evident om snel even een paar meter op te schuiven. Maar ik moet zeggen dat dit bij mij minder speelt, een grote telescoop verplaats je sowieso niet meer eenmaal de wielen en de draagarmen verwijderd zijn.
MONTAGE VAN HET ARGONAVIS SYSTEEM
De gehele werking van het systeem is gebaseerd op 3 componenten: 2 “encoders” en de DTC, de Digital Telescope Computer, in dit geval de ArgoNavis dus.
Een encoder bestaat uit een klein schijfje met lijntjes erop. Dit schijfje is verbonden met een as die uit de behuizing komt (figuur 5). Als je aan de as draait, draait het intern schijfje mee, en de lijntjes onderbreken op regelmatig wijze het licht van een LED systeem. Hierdoor kan een computer bijhouden over hoeveel graden de as van de encoder gedraaid is, en wat bijgevolg de nieuwe stand van de telescoop is. Ze worden op vele plaatsen gebruikt, de meest praktische toepassing die je kent zit waarschijnlijk in de muis van je computer (als deze werkt met een beweegbaar balletje er in).
Deze worden dan zo gemonteerd dat het bewegen van de telescoop in azimut of in elevatie de ene of de andere encoder activeert.
Meestal worden de encoders rechtstreeks gemonteerd op de rotatie-assen (azimut en elevatie) van de telescoop (figuren 6 en 7). De encoder geeft de beweging dan één-op-één door. Andere montages zijn ook mogelijk waarbij er met een overbrenging wordt gewerkt.
Figuur 5:
Bij de ArgoNavis zijn de 2 encoders verwerkt in een behuizing waaruit een as komt.
Figuur 6:
De elevatie-encoder zit op de elevatie-as gemonteerd.
Figuur 7:
De azimut encoder zit door de centrale rotatie-as.
Deze montage is iets waar je wel wat aandacht aan moet besteden. Bij de twee telescopen die ik uitgerust heb is alles steeds goed verlopen, maar in de mailinglijsten merk ik dat sommigen hier toch problemen mee hebben. De as van de encoders moeten immers mooi samenvallen met de rotatie-as van de telescoop, zoniet zal bij het bewegen van de telescoop een zekere mechanische spanning op de encoder komen te staan, en dit verhindert een goede werking. Ook moet de as mooi meedraaien met de rotatie-as van de telescoop. Als dit niet het geval is treedt er ‘slip’ op, en dan weet de ArgoNavis natuurlijk niet juist meer in welke richting de telescoop wijst, met alle gevolgen van dien. Dit alles wordt goed uitgelegd in de montageinstructies en op verschillende mailinglijsten.
De encoders zullen constant de relatieve stand van de telescoop opmeten en doorgeven aan de DTC. Hiervoor worden de 2 encoders verbonden met de DTC via RJ11 connectoren en een kabel. Deze wordt met een RJ45 aangesloten op de DTC.
Het beste is natuurlijk om de kabels mooi te verwerken in de montering (figuur 8). Op deze manier hangen de kabels niet los, wat beschadiging voorkomt. De connectoren op de encoders bevatten kleine pinnetjes die je niet wil buigen, of erger, afbreken. Als je kabels tussen de encoders en de DTC los hangen blijf je er al te gemakkelijk in hangen denk ik.
Figuur 8:
De kabels (hier ook die van de ServoCAT er bij) zitten mooi in de montering verwerkt en hangen niet los
Tenslotte dient de ArgoNavis nog van stroom voorzien te worden. Dit kan via zijn interne AA batterij compartiment (4 batterijen), of via een externe 8-16V voedingstoegang. Ik zelf geef er steeds de voorkeur aan gebruik te maken van een externe 12V voeding, dus ook deze kabel dient mooi in de montering weggewerkt te worden.
Figuur 9:
De ArgoNavis houder
Wildcard Innovations voorziet standaard een ArgoNavis-houder (figuur 9) waarmee je de ArgoNavis aan je telescoop kan bevestigen. Op deze manier zit hij stevig weggeborgen en kan hij niet vallen.
Figuur 10:
Klein schemamet de eenvoudige bekabeling
IN GEBRUIK NAME
Eenmaal alles gemonteerd is (figuur 10), ben je klaar om het systeem in gebruik te nemen. Hiervoor dien je verschillende parameters in het systeem te configureren.
De belangrijkste hiervan zijn het type montering en het aantal stappen op je encoders. Voor de monteringen heb je de keuze uit de meest gangbare types: dobson, vork, dobson op equatoriaal platform, …. Qua encoders is het aantal stappen in te stellen, maar de 10.000 stappen encoders zijn nu het meest gebruikt in nieuwe installaties.
Vervolgens kan je de datum en het uur instellen. Dit is niet echt nodig om deepsky-objecten op te zoeken, maar bv. de stand van de planeten is wel datum-uur-afhankelijk.
Ook je waarneemplaats kan ingegeven worden. Zodra je dit doet zal het computermodel van de ArgoNavis trouwens rekening houden met de afbuiging van het licht bij lagere waarneemhoogtes, en dit automatisch compenseren in zijn positie-aanduidingen.
Tenslotte vermeld ik nog dat je nog enkele andere praktische parameters van het systeem zelf kan instellen: de helderheid van het display, de richting waarin de pijltjes wijzen voor het draaien, de verwarming van het display (LEDs worden ‘traag’ bij lage temperaturen), en nog enkele andere.
VERHOOGDE PRECISIE
Het systeem kan zowel gebruikt worden op vaste monteringen als op mobiele opstellingen. In beide gevallen kan je gebruik maken van het Telescope Pointing Analysis System (TPAS).
Door bijkomende sterren of andere objecten (planeten, deepsky, …) precies op te meten kan de ArgoNavis allerlei parameters bepalen die te maken hebben met de eigenschappen van je montering.
Het kan bv. zijn dat de collimatie van je telescoop niet 100% ideaal is, of dat de elevatie- en azimutassen van je telescoop een hoek maken die niet perfect 90 graden is (om maar twee mogelijke problemen te noemen).
Door mooi te richten op 4 objecten die je liefst bij hoge vergroting (voor een goede precisie) mooi in het midden van je beeld neemt, en deze door een druk op de knop op te nemen in het TPAS model, berekent de ArgoNavis je een eerste allround correctieparameter. Door meer opmetingen toe te voegen worden, wordt de berekening van telkens weer een andere correctieparameter naar keuze mogelijk.
Buiten de allround parameter, kan je zelf kiezen welke parameters je laat meespelen in het model. Bovendien laat de ArgoNavis je zien welke de invloed van elke parameter is op de reeds opgenomen referentiepunten. Dit gebeurt door de vermelding van de standaardafwijking op de parameters zelf, en een populatiestandaardafwijking op de set van objecten die gebruikt zijn in het model. Uiteindelijk laat het systeem je zelf de keuze van de parameters die je wenst te gebruiken.
Bovendien heb je bijkomend de keuze om die parameters permanent op te slaan (of te wissen), of ze enkel deze waarneemsessie te gebruiken. Met een vaste opstelling opteer je voor het eerste, met een mobiele of een demonteerbare truss-tube bv. natuurlijk voor het tweede.
De precisie wordt ook beïnvloed door de grootte van het gebied dat je bekijkt. Blijf je bv. steeds binnen het gebied van één of enkele aanliggende sterrenbeelden, rond de zone waarin je de referentiesterren hebt gekozen en de bijkomende opmetingen hebt gedaan, dan is het resultaat beter dan wanneer je plots besluit 180 graden te keren en daar dan verder te doen. Maar zelfs in dit laatste geval blijft het mogelijk om binnen bv. 15 tot 20 boogminuten te blijven. Als je bovendien daar ook één of twee controlemetingen toevoegt zit je zo direct weer aan een hoge precisie.
Door dit systeem toe te passen verhoogt de precisie dus; ik heb geregeld waarneemsessies waarbij de precisie tot 5 boogminuten of beter wordt. In deze gevallen (als je bv. een reeks sterrenstelsels doet in Virgo of Leo) kan je gewoonweg als dat nodig is met een 5mm oculair en een vergroting van 467x in mijn geval, van sterrenstelsel naar sterrenstelsel gaan, en telkens het object binnen het beeldveld van 11 boogminuten hebben (wat dus wil zeggen dat je tot binnen de 5.5 boogminuten van het object genaderd bent).
AANKOOP VAN HET SYSTEEM
Het systeem van digitale deelcirkels heet ArgoNavis en wordt op de markt gebracht door Wildcard Innovations in Australië (zie http://www.wildcard-innovations.com.au/).
Bij Wildcard Innovations kan je naast de ArgoNavis eveneens een montagekit bestellen om de encoders op je montering te bevestigen. Voor Obsession telescopen bv. hebben ze speciale kits die zo ontworpen zijn dat als je de encoder in de houder plaatst, en deze houder in het midden op de rocker box van je telescoop plaatst, de as van de encoder mooi samenvalt met de rotatie-as van de telescoop. Zo bestaan er verschillende types kits voor verschillende types en merken van monteringen.
De prijs van een dergelijk systeem is 545 Australische dollar. Dat komt overeen met ongeveer 312 EUR (toen het artikel werd geschreven). Voor 25 euro heb je nog enkele externe kabels extra (voeding etc.). Een bijkomende kit voor bv. een Syntia Skywatcher komt op 163 EUR. Het transport komt op 33 tot 170 EUR, naargelang de gekozen transportformule. Reken daar nog de invoertaksen en BTW bij. Op hun website vind je alle details terug zodat je zelf alles kan narekenen of bestellen.
De bestelling en het opsturen van de items is altijd zeer vlot gegaan, het afhandelen door de douane heeft hier meer dan een maand geduurd, tot ik uiteindelijk zelf contact opgenomen heb en ze er wat ‘spoed’ hebben achter gezet, zodat ik het enkele weken later toch gekregen heb. Of dit aan de douane zelf ligt, of aan de transportfirma weet ik niet…
De after-service van ArgoNavis is zeer goed. Zowel Wildcard Innovations als de Yahoo User Group (http://tech.groups.yahoo.com/group/argo_navis_dtc/) zijn steeds bereikbaar om eventuele vragen te beantwoorden of problemen op te lossen.
Ook toen ik problemen had met een kabel die van een derde partij kwam, en ik het toestel moest terugsturen voor inspectie, is alles zeer vlot en zonder kosten verlopen. Enkel bij het terug binnenbrengen van het toestel na inspectie heb ik terug hemel en aarde moeten bewegen om de douane duidelijk te maken dat het om een nazicht ging, en ik dus geen tweede keer invoerrechten diende te betalen. Ik kwam er vanaf met kleine administratieve ‘bijdrage’.
BESLUIT ARGONAVIS
Ik kan zeggen dat het ArgoNavis systeem zeer gebruiksvriendelijk is, dat je tijd bespaart bij het opzoeken van objecten en dat het een hulp is bij het maken van schetsen. Op deze manier kan je dus meer tijd besteden aan het waarnemen zelf.
Wel verlies je het globale beeld uit het oog waar je aan het waarnemen bent, en mocht je als nieuweling direct met zo’n systeem beginnen dan is wat oefening in starhoppen zonder ArgoNavis toch ook aangeraden omdat dit toch nog steeds een basishandeling is die nodig blijft om wat moeilijker objecten terug te vinden, zeker als deze niet direct met rechtstreeks zicht waarneembaar zijn.
Voor wie het opzoeken en starhoppen zelf deel uitmaakt van het plezier van de hobby, is het misschien ook minder geschikt.
De montage is eenvoudig maar moet precies gebeuren. De nauwkeurigheid is wat mij betreft goed, en na toepassing van TPAS gewoonweg zeer goed.
Dit sluit het eerste deel van het artikel af. Zoals gezegd mag je het tweede deel verwachten in een volgende editie van Heelal.
SERVOCAT
Na een paar jaar gebruik te hebben gemaakt van mijn ArgoNavis heb ik besloten dit systeem nog verder uit te breiden met een goto-kit.
Dit laat toe dat je naast de reeds bestaande opzoekmogelijkheden van de hiervoor besproken ArgoNavis, ook beschikt over een systeem dat zelf automatisch je telescoop op het object richt, en het dan ook volgt. Op deze manier moet je dus niet zelf meer de ArgoNavis aflezen, of je telescoop bewegen.
Er zijn verschillende leveranciers op de markt, maar het trio Obsession/Argo Navis/ServoCAT is zo op mekaar ingespeeld dat ik niet verder heb gezocht.
Het ServoCAT systeem bestaat uit twee servomotoren met eigen ingebouwde encoders, een controle-eenheid, een handbediening (al dan niet draadloos) en de nodige bekabeling.
Het ServoCAT systeem vereist echter wel dat je al over een positioneringssysyeem zoals bv. de ArgoNavis beschikt.
MONTAGE
De montage vraagt een tweetal dagen werk als je alles op een rustige manier wil doen.
Voor de Obsession telescopen zit er een volledige uitgewerkte videopresentatie bij, samen met meegeleverde mallen voor het boren van gaten enz. Voor verschillende andere types telescopen zijn er nog bijkomende aparte ‘tips and trics’.
Voor de montage op mijn Obsession heb ik deze handleiding nauwkeurig gevolgd. Voor de montage dit voorjaar op een eigen gebouwde dobsonmontering voor mijn 10” Sky-Watcher heb ik gewoon zelf alles in plaats gebracht, voortgaande op mijn eerdere ervaring met de Obsession.
Ik heb ook de 2 verschillende kits uitgeprobeerd: de klassieke voor mijn zwaardere Obsession, en de Junior kit voor de lichtere Sky-Watcher.
MOTOREN
De motoren worden zo gemonteerd dat ze de telescoop in azimut en in elevatie kunnen bewegen. Maar er wordt bovendien bij beiden een systeem voorzien zodat je ze kan loskoppelen en de telescoop terug manueel kan bewegen. Dit is handig in bepaalde situaties (straks meer hierover).
Figuur 11:
De gekartelde azimut-aandrijving met motor
De azimutmotor drijft een gekartelde cilinder (figuur 11) aan die tegen een cirkelvormig grondbord klemt en zo de spiegeldoos (rocker box) beweegt ten opzichte van het vaste grondbord.
Dit vereist dus dat je telescoop een perfect rond grondbord heeft, waarvan de rotatieas precies in het midden staat. Is dit niet het geval, dan kan je een rond grondbord bijbestellend bij StellarCAT zelf. Er is zelfs een versie met een voorzien bekabeling voor de stroomtoevoer.
Aan de hand van de bijgeleverde hendel (figuur 12) en veren wordt de motor gekoppeld of ontkoppeld.
Figuur 12:
De azimut motor koppeling
De elevatiemotor werkt met een leidraad die langs een cilinder op de motor-as passeert (figuur 13). De leidraad is op het eind vast verbonden met de elevatiesteunen. Zodra de motor-as draait, loopt de leidraad rond de cilinder, aan een zijde erop aan de andere eraf, en deze drijft zo de elevatie aan.
Figuur 13:
De elevatiemotor met de aandrijflijn
Een hendel met veer laat toe de leidraad rond de cilinder te klemmen of niet, waardoor er aandrijving of doorslipping is (figuren 13 en 14). Dit principe van kabelaandrijving wordt zelfs in professionele sterrenwachten gebruikt en is erg betrouwbaar en duurzaam. In dit laatste geval kan de telescoop terug met de hand bewogen worden.
Verder dient er de nodige bekabeling voorzien te worden om alles te verbinden met de ServoCAT sturing.
Figuur 14:
De elevatiekoppeling met veer
Beide motoren zijn met de sturing verbonden door 2 kabels per motor: één voor de sturing van de servomotor en één voor de terugkoppeling van de gegevens van de motor-encoder. Vervolgens is er een kabel om de ArgoNavis te verbinden met de ServoCAT teneinde de ServoCAT van de nodige positiegegevens van de telescoop en van het te zoeken object door te geven. Een volgende kabel (maar dit kan ook draadloos) verbindt de handbediening met de ServoCAT. Tenslotte is er nog de kabel voor de voeding van de ServoCAT.
Optioneel kan je nog een verbindingskabel voorzien als je de telescoop wil aansturen van op een PC met bv. een planetariumprogramma. Dit kan zelfs draadloos als je wil. Niet alleen kan je vanuit je planetariumprogramma de telescoop aansturen, maar als je de telescoop met de handbediening beweegt, dan volgt je planetarium op zijn beurt de beweging. Op een publieke sterrenkijkavond heeft dit mooie voordelen en mogelijkheden. Toeschouwers kunnen op het scherm volgen wat de persoon aan de telescoop bekijkt. Het hele schema bevindt zich op het einde van het artikel (figuur 19).
CONFIGURATIE
De configuratie van de ServoCAT kan met behulp van een computer en de bijgeleverde seriële ServoCAT kabel. Eventueel kan je een seriële-naar-usb omvormer gebruiken.
Bij de configuratie moet je de overbrengingsparameters tussen de motoren en de telescoop instellen aan de hand van de grootte van het grondbord en de grootte van de elevatieophanging. Dit wordt in de installatiehandleiding uitgelegd. Verder kan je nog de snelheid instellen waarmee jouw telescoop moet bewegen wanneer je hem met de handbediening stuurt, of wanneer hij automatisch naar een object gaat. Je kan verschillende snelheden instellen die je dan via de handbediening kan selecteren.
Tenslotte kan je nog een fijnregeling van de overbrenging uitvoeren via een bepaalde procedure waardoor het automatische volgen nauwkeuriger verloopt.
WERKING
De werking met het volledige systeem ArgoNavis/ServoCAT gaat dan als volgt.
Figuur 15:
Volledige montering
Bij het begin van de waarneemavond koppel je de motoren los en doe je terug de gewone kadering met de ArgoNavis aan de hand van 2 referentiesterren, zoals hiervoor beschreven. Vervolgens koppel je de motoren in en ben je klaar om op de ArgoNavis een object te selecteren.
Zodra je dit doet, geeft de ArgoNavis aan met zijn pijltjes hoe je moet bewegen om bij het object te raken.
Vanaf hier ga je verder met de ServoCAT en door op de handbediening de Goto-knop in te drukken, wordt de opzoekprocedure van de ServoCAT gestart.
Op basis van de door de ArgoNavis aan de ServoCAT geleverde parameters (delta azimut en delta elevatie), zet de ServoCAT de motoren in werking om deze delta’s te gaan overbruggen. Wanneer de telescoop bijna in positie is wordt de resterende delta nogmaals opgevraagd en doorgegeven, eventueel gebeurt dit nog een derde maal. Deze twee laatste stappen zorgen ervoor dat de ServoCAT de telescoop exact tot op de door de ArgoNavis aangegeven positie brengt.
Zodra de telescoop ter plaatse is, schakelt de ServoCAT over op de volg-mode, en blijft de telescoop het object volgen. Al deze passen gebeuren zonder dat de gebruiker er iets van merkt. Wel kan je opteren voor een kort geluidssignaal van de ArgoNavis zodra het object in beeld is.
Figuur 16:
De handbediening van de ServoCAT
MANUELE WERKING
Terwijl de ServoCAT ervoor zorgt dat je telescoop automatische volgt, kan je met de handbediening de telescoop verplaatsen rond het gezochte punt. Misschien is de positiebepaling van de ArgoNavis niet 100% in orde en wil je het object in het centrum van het beeldveld brengen, of je ziet het object niet direct en je wil toch even starhoppen vanaf een heldere ster net even iets verder weg.
Een andere mogelijkheid waarover de ServoCAT beschikt is de spiraalfunctie. Hierdoor kan je de ServoCAT vragen een steeds groter wordende spiraal rond de huidige positie te gaan beschrijven, in de hoop zo je object toch tegen te komen. Zodra je het ziet kan je de spiraal onmiddellijk stoppen en met de manuele bediening naar je object toe bewegen.
De bediening biedt bovendien de mogelijkheid uit verschillende snelheden. In de praktijk gebruik ik bijna enkel de traagste stand om het fijnrichten van de telescoop op het object te verrichten.
EXTRAS
Een extra functie waarover de ServoCAT beschikt is de LocalSync. In functie van de nauwkeurigheid van de ArgoNavis, kan het zijn dat je in bepaalde gebieden wat verder van de objecten verwijderd bent. Met TPAS kan je hier meestal snel aan verhelpen, maar er zijn mensen die de TPAS niet gebruiken. In die gevallen laat de LocalSync je toe om, wanneer je toch het object in het midden van het beeld gevonden hebt, de extra delta’s in azimut en elevatie ten opzichte van de ArgoNavis positie op te slaan, en deze automatisch toe te passen voor andere objecten in die buurt. Dit kan de precisie in een gebied aanzienlijk verbeteren. Persoonlijk gebruik ik dit zelden gezien ik TPAS steeds gebruik.
Nu we toch over precisie bezig zijn, de ServoCAT verandert niets aan de precisie die je met de ArgoNavis had. ServoCAT doet niet meer of niet minder dan naar de positie gaan die aangegeven wordt door de ArgoNavis, en die volgt ie dan. ServoCAT weet zelf niets af van waar objecten zich bevinden en buiten de net beschreven LocalSync functie wordt de precisie van de ArgoNavis dus gewoon overgenomen.
Een tweede extra is de mogelijkheid om het automatisch volgen te stoppen. Dit gebeurt door 3 toetsen op de handbediening tegelijk in te drukken, of door een kleine schakelaar op de ServoCAT zelf. De bedoeling is een noodstop, maar ik gebruik het vooral om te zien hoe oost en west georiënteerd zijn door sterdrift. Een druk op een willekeurige knop start opnieuw het volgen.
Tenslotte vermeld ik hier ook nog de overloopstop. Als je telescoop vastloopt tegen bv. je ladder, of omdat je hem te laag tegen of onder de horizon stuurt, dan zal de ServoCAT dit merken en automatisch ook in noodstop gaan. Het volstaat om manueel terug in de goede richting te sturen en het systeem is terug operationeel. Dit vermijdt beschadigingen aan je telescoop.
Figuur 17:
De ServoCAT en zijn bedieningsknoppen
De ServoCAT beschikt ook nog over een hendeltje om de LEDs van het paneel uit te schakelen, en over een knop om nog een tweede extra set snelheden voor je manuele bediening te selecteren (figuur 17).
VOOR- EN NADELEN
Het grote voordeel van de ServoCAT was voor mij het maken van schetsen. Als de telescoop automatisch volgt heb je vanzelf een hand meer ter beschikking voor dit delicate werk.
Als je bovendien even een naslagwerk consulteert, kan je onmiddellijk verder doen wanneer je terug bij het oculair komt.
Een tweede voordeel is dat je nog comfortabeler waarneemt. Voor uiterst zwakke objecten is het een luxe om je niet te moeten bekommeren om het in beeld houden van je object bij grote vergrotingen. Ik herinner me bv. het waarnemen van de centrale ster in de Ringnevel (M57) bij een vergroting van 1000x met de 18” Obsession. Door het ServoCAT systeem konden we in de Provence met verschillende mensen na mekaar deze waarneming doen zonder ons zorgen te maken over het uit beeld gaan van onze M57. Als je van je ladder komt, en een ander persoon moet er op en zich naar het oculair toe bewegen, dan bij je bij die vergroting al snel je object kwijt. Met de ServoCAT was dit dus totaal geen probleem.
Ook op publieke sterrenkijkdagen is het een supergroot gemak om niet elke 10, 20 of 30 seconden je telescoop moeten bij te sturen als je bij hoge vergroting zit.
Een volgend voordeel is dat je telescoop mooi volgt zonder schokken. Op mijn Obsession is dit geen probleem, die kan je zo zacht bewegen dat zelfs bij de grootste vergrotingen alles zeer zacht beweegt. Maar de dobsonmonteringen van mijn Sky-Watcher, zowel die van Syntia als mjin zelfgemaakte, loopt belange niet zo zacht als mijn Obsessionmontering. Bij hoge vergroting maakt dit dat het volgen van een object niet zo leuk verloopt. Als het object uit beeld gaat, en je beweegt de telescoop, zit je al snel te ver, en dan terugkeren is ook niet makkelijk. Dit probleem heb je niet met de ServoCAT. Die volgt het object met uiterst kleine stapjes, op een manier dat het niet eens merkbaar is dat de telescoop beweegt.
Een nadeel is natuurlijk terug dat je stroom nodig hebt. Enkele AA batterijen volstaan niet meer. De motoren kunnen tot 4 Ampère vragen als ze een zware telescoop in beweging zetten. Normaal gezien is het echter wel een heel pak minder. Reken toch op een deftig batterijpack. Zo’n starterset voor wagens is wel iets dat bij verschillende ServoCAT gebruikers gehanteerd wordt. Met zo’n pack kom ik altijd de hele avond door (3 à 4 uur). Plan ik een hele nacht door te doen, o als ik op waarneemreis trek, neem ik toch liever mijn voeding die ik rechtstreeks op het elektriciteitsnet aansluit, kwestie van de batterij toch niet elke nacht uit te putten en de volgende dag op te laden, een week aan een stuk.
Een tweede nadeel is opnieuw dat het hier techniek betreft. Een loszittende kabel of een slecht contact enz. kan de pret bederven. Ook de ServoCAT is zo gemaakt dat wanneer hij niet werkt, je nog altijd manueel of met de ArgoNavis alleen verder kan.
AANKOOP
De aankoop van mijn ServoCAT kit voor mijn Obsession, en later een tweede beperkte Junior kit is heel vlot verlopen.
De eerste aankoop is in groep gebeurd samen met Kurt Christiaens en Peter Henderickx die toen ook voor zo’n systeem hebben gekozen. Ikzelf had al een ArgoNavis, maar Kurt en Peter hebben ook hun ArgoNavis via StellarCAT gekocht. Het ServoCAT systeem is ontworpen door GaryMeyers en zijn bedrijfje noemt StellarCAT. Wij hebben alles via internet geregeld, zowel de bestelling als de betaling.
Voor een klassieke ServoCAT kit voor grote telescopen mag je rekenen op 1800 USD, plus transportkosten, invoerrechten en BTW. Wij hebben kunnen kopen bij een ideale dollarkoers, en in functie hiervan kan de prijs natuurlijk wat variëren.
Ook hier is de naverkoopdienst subliem. Zowel via de ServoCAT yahoo groep (http://tech.groups.yahoo.com/group/ServoCAT/) als via mail met Gary word je altijd voor 100% geholpen als je een probleem ontmoet.
BESLUIT SERVOCAT
De ServoCAT geeft voor mij een grote meerwaarde aan mijn waarneemavonden. De prijs is natuurlijk niet mis en na de aankoop van mijn Obsession met ArgoNavis heb ik de aankoop van de ServoCAT dan ook enkele jaren uitgesteld.
Maar het gebruiksgemak went vlug. Het stabiele beeld en de reeds eerder opgesomde gemakken bij het schetsen zijn grandioos.
Figuur 18:
Vooraan de servoCAT en rechts de azimut moter.
TWEE TELESCOPEN
Toen ik verleden jaar nog eens op stap was met mijn niet-gemotoriseerde Sky-Watcher op een Syntia dobsonmontering merkte ik onmiddellijk terug het verschil. Bovendien is een Syntia dobsonmontering sowieso al niet te vergelijken met een Obsession, en dat wist ik wel, maar toch zag ik meer en meer op tegen het hakkerige volgen van deze montering.
Ik heb de nodige inlichtingen ingewonnen bij Gary, en hij bevestigde me dat ik met een beperkte kost ook deze montering zelf kon automatiseren, zonder aankoop van een bijkomende ArgoNavis, noch van een ServoCAT.
Ik heb gewoon een kit met twee motoren gekocht bij StellarCAT en een montagekit met encoders (om redenen die te ver lijden kwamen die van Wildcard Innovations).
De motoren en de encoders heb ik dan op een zelfbouw montering geplaatst (de motoren en de encoders zijn dingen die misschien toch beter vast je montering blijven zitten, al zou je ze in theorie ook kunnen wisselen).
Bij het wisselen tussen de telescopen volstaat het de ServoCAT even aan de pc te hangen om de andere parameters van de overbrengingen in te laden, en de ServoCAT en de ArgoNavis aan te koppelen op de bekabeling van de andere telescoop, en je bent klaar.
Mocht je zo’n systeem overwegen, dan kan je altijd terecht op de bronnen die hierboven vermeld worden. Nog veel kijkplezier en donkere nachten gewenst!
Figuur 19:
Hierbij de layout van het volledige systeem