Wenn man sich in der Literatur und auch im Internet umschaut, dann hat es den Anschein als ob sich bei den Amateurastronomen der Selbstbau von Instrumenten (neudeutsch auch ATM genannt) in den letzten 50 Jahren kaum weiterentwickelt hat. Es werden zwar heute größere Geräte gebaut als vor 50 Jahren und es ist so mancher elektronische Schnickschnack hinzugekommen, aber im Grunde genommen kommen noch immer dieselben alten und vermeintlich bewährten Konstruktionen zur Anwendung. Dabei ist es doch so einfach, wenn man ein größeres Teleskop und den dazugehörigen Schutzbau selbst herstellen möchte: Nicht kleine Amateurgeräte größer bauen, sondern große, moderne, professionelle Teleskope kleiner bauen und immer auf die Referenzen schauen. Wenn man diese Regel befolgt, wird man bemerken, dass die typischen Fragen wie "Reflektor oder Refraktor" und "offener oder geschlossener Tubus" längst beantwortet sind. Also: "erst schauen, dann bauen"
| Bau des 50cm RC Teleskops (in Fortsetzungen) | |||||||||||
Hier soll in erster Linie über den Selbstbau informiert werden. Nebenbei werden aber auch die Vorzüge der Konstruktion erläutert. Eine Zusammenfassung der technischen Daten ist unter Instrumente zu finden. Bezüglich der Konstruktionspläne sei auf das astronomische Büro verwiesen, einen Hinweis dazu findet man auch unter Historisches . Wir machen darauf aufmerksam, dass zur Wahrung des Urheberrechtes des Konstrukteurs Ing. Rudolf Pressberger (bzw. dessen Nachfahren) die Nutzung der Konstruktion nur für nichtkommerzielle Zwecke gestattet ist. Das gleiche gilt für die Teleskopsteuerung mittels PC nach Dr. Manfred Stoll . Wir können zwar keine genaue "Bauanleitung" liefern, wollen aber doch versuchen, die Herstellung zu beschreiben und die dazu erforderlichen Werkzeuge anzugeben. Zahlreiche beim Bau entstandene Photos werden auch visuell einen Eindruck vermitteln und sollen zeigen, dass der Bau wirklich professioneller Teleskope keine Hexerei ist. Auf Grund des Umfangs der Information werden wir das Thema in der Art eines "Fortsetzungsromans" abhandeln. Die einzelnen Teile werden in *.PDF-Files beschrieben. Zum Lesen ist die Installation des Adobe Acrobat Readers ab 4.0 auf Ihrem Rechner notwendig. Zu Beginn gebe ich hier eine Auflistung der einzelnen Kapitel, so wie ich mir das vorstelle: Vorteile der Konstruktion und Voraussetzungen zum Bau
Mechanischer Teil
Elektrischer Teil
Falls Sie den Bau eines stationären Teleskops in Erwägung ziehen, dann vergessen Sie am Besten alles was Sie früher über den Selbstbau von Teleskopen gehört oder gelesen haben. Nicht weil das alles falsch war aber vieles ist doch überholt, gerade so manch liebgewonnene Vorstellung über die Konstruktion von Teleskopen. Das Bessere ist nun mal der Feind des Guten und das Teuerste ist nicht zwangsläufig auch das Beste. Beratung:
Der bekannte Wiener Amateurastronom, Astrokinematograph und SuW-Autor Herbert Csadek hat den "offiziellen Film", einen 3-teiligen Super8-Film über den Bau unseres Teleskops gedreht. Sein Film war schon bei verschiedenen astronomischen Veranstaltungen in Österreich und auch im Ausland zu sehen Der Film wurde von Herbert Csadek auf Video umkopiert. Bildqualität und Farbwiedergabe haben durch den Kopiervorgang leider stark gelitten. Wir präsentieren diesen Stummfilm mit einer Länge von 70 Minuten hier exclusiv als 120MB-grosse Datei im Windows-Media-Format. Erläuterungen sind in Form einer Untertitel-laufschrift eingefügt. Aus Rücksichtnahme auf nicht ganz so schnelle Internetverbindungen hat die Datei nur das Bildformat von 320x240 und ist stark komprimiert worden (Wer eine höhere Auflösung wünscht soll sich melden). Und jetzt Film ab |
| Windows-Bedienoberfläche zur Steuerung des 50cm-RC |
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Als notorischer Selbstbauer kann man ja nicht nur mit Blaumann in der Werkstatt tätig werden. Auch auf der Sitzecke im Wohnzimmer mit dem Notebook am Couchtisch ist Basteln möglich, neben Homepage-Basteln das Software-Basteln. Wir haben schon mehrmals kleinere Softwareprojekte hier vorgestellt (siehe a, b, c, d, e) oder zumindest erwähnt (Ansteuerung unserer CCD-Kamera2). Nun kommt gar ein grösserer Brocken hinzu. Es geht um die Steuerung unseres 50cm RC-Teleskops. Diese erfolgt seit jeher mit der Hard- und Software von Dr. Manfred Stoll und läuft auf einem 486-PC (letzterer entspricht dem technischen Stand Anfang der neunziger Jahre) unter dem uralten Betriebssystem DOS. Jetzt werden sich so manche Leser die Frage stellen, warum wir nicht schon längst für ein so großes, hochwertiges Teleskop etwas Moderneres verwenden. Da gibt es doch so viele schöne GoTo-Steuerungen zu kaufen, die an beliebige Teleskope angepasst werden können. Nun ja, ich habe mir die alle im Internet angesehen und sogar Vergleiche mit den high-end Produkten angestellt die nur zusammen mit den teuersten Montierungen verwendbar sind, die für Amateurastronomen angeboten werden. Ich bin immer noch der bescheidenen Meinung, dass es zumindest bei stationär montierten Teleskopen für Amateure bis heute (Stand 2006) kaum etwas besseres gibt als unsere alte Teleskopsteuerung, Tatsache! Das ist eigentlich auch kein Wunder, denn die Stoll'sche Teleskopsteuerung kommt nun einmal aus dem Profi-Lager. Sie wurde ursprünglich auf einem Prozessrechner von Digital-Equipment für den 1.5m Zeiss-RC des Figl-Observatoriums auf dem Schöpfl in Niederösterreich entwickelt (Universität Wien) und war eine der ersten, wirklich gut funktionierenden Prozessrechnersteuerungen für Großteleskope in Mitteleuropa. Da kann man sich schon vorstellen, dass selbst die damals zugrunde gelegten Standards doch etwas anspruchsvoller waren als das, was der Hobbyastronom heute erwarten kann und deswegen werden die Leistungen nach wie vor von den Teleskopsteuerungen für Amateurteleskope kaum erreicht. Vorrausgesetzt man hat auch ein Teleskop, das seitens seiner Mechanik dieser Steuerung würdig ist. Soviel zur Vorgeschichte. Wir haben jetzt selbst einen Weg gefunden, die DOS-Grenzen der Software zu sprengen und unser Teleskop von einem PC aus zu steuern, der dem heutigen Stand der Technik entspricht. Ein Windows-Programm, das nicht als Alternative zur bisher verwendeten Steuerung fungiert, sondern mit der Teleskopsteuerung von Dr. Stoll zusammenarbeitet. Alle Vorteile der alten Teleskopsteuerung bleiben somit erhalten. Auf der anderen Seite stehen uns dadurch auf einmal alle Schnittstellen offen, die die heutige Informationstechnologie so bietet. Ohne auf Details einzugehen, zeigen wir hier den Screenshot einer einzelnen, zentralen Bedienmaske des neuen Programms. Diejenigen die sich fest entschlossen haben unser Teleskop nachzubauen (oder bereits ein solches Teleskop mit der Steuerung von Herrn Stoll verwenden), Die bis jetzt implementierten Funktionen stellen ein weiteres Mosaiksteinchen auf dem Weg zum umfassenden Sternwarten-Leitsystem dar, welches wir speziell für unsere Sternwarte Steinchen für Steinchen zusammensetzen werden. Wir nehmen dabei ganz bewusst keine Rücksicht auf die ASCOM-Initiative denn ich halte ASCOM (so gut es auch gemeint sein mag) leider für eine Fehlentwicklung. |
| Reparatur und Adaptierung einer Russentonne |
| Die konstruktiv bedingte, bei den meisten Geräten mehr oder weniger vorhandene Verspannung der Optik wird zuverlässig beseitigt. Weitere Verbesserungen erleichtern die Anwendung. Die Maßnahmen sind |
| Sanierung einer Saturnmontierung |
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Durch ein wenig handwerkliches Geschick und Erfahrung mit Teleskopantrieben wird so aus einer alten "Vixen-Saturn" eine Präzisionsmontierung, die es nicht nur in Sachen Stabilität sondern auch hinsichtlich der Nachführgenauigkeit mit den heutigen, auch bei der Neuanschaffung wesentlich teureren Nachfolgern ihrer Klasse ohne weiteres aufnehmen kann. Näheres siehe |
| Anbau der CCD-Kamera 2 an unser 50cm RC-Teleskop |
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Bei den ersten "Freilandversuchen" ist es schon bei mäßiger Kühlung (-10°C) zu einer Vereisung des optischen Fensters der Kamera gekommen. Zur Abhilfe wurde ein elektrisch betriebener Lufttrockner konstruiert, welcher die Luft vor dem Kamerafenster ständig umwälzt. Die entsprechenden Luftkanäle sind mit einer Lichtfalle versehen in den Kameraflansch eingelassen. Damit ist eine Kühlung unter -20°C kein Problem.
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| Restlichtverstärkerokular |
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| Umbau einer Webcam |
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Die Bilder zeigen die Befestigung der Kameraplatine im neuen Gehäuse und die beiden konzentrischen Objektivgewinde. Einsatzmöglichkeiten sind bei Instrumente beschrieben. Eine zusätzliche Peltierkühlung der ganzen Elektronik ist mit dem neuen Gehäuse leicht realisierbar. Tests mit einem Kältespray haben jedoch nur eine bescheidene Wirkung der Kühlung ergeben. Von dem weitverbreiteten Umbau der Elektronik für längere Belichtungszeiten haben wir ebenfalls Abstand genommen. Bestenfalls kann man das Ding dann noch als Guider verwenden, aber für Deep-Sky Aufnahmen gibt es doch wesentlich bessere Kameras, auch zum selberbauen. Die Begeisterung in gewissen Internetforen für ein rauschiges Bild vom M57 mit einer Stunde Belichtungszeit (aufgenommen mit einer umgebauten Webcam) ist für uns nicht nachvollziebar. Und wenn man noch so viel herumlötet (Abschalten des Ausleseverstärkers bei der Belichtung, Direktkühlung des CCD, 12Bit-ADC usw.) aus dem "hässlichen kleinen Ei" wird nie ein "stolzer Schwan" schlüpfen. |
| Erweiterung eines Objektivadapters zum Anschluss von Fremdobjektiven an Canon DSLR-Kameras |
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Ein bekannter Vorteil des Canon EOS Objektivbajonett ist einerseits der grosse Durchmesser und andererseits der kleinere Backfokus verglichen mit anderen Herstellern, wie Nikon, Olympus, Leica-R, Pentax, M42 etc. Unter Backfokus (auch Auflagemaß genannt) versteht man den Abstand zwischen Objektiv-Auflagefläche der Objektivfassung an der Kamera und der Filmebene bzw. der Sensorfläche. Dieser Vorteil ermöglicht die Verwendung von Adaptern zum Anschluss von Fremdobjektiven mit anderen Objektivfassungen. Wenn der Adapter genau so "dick" ist wie der Unterschied im Backfokus (ziemlich genau 2.5mm), dann lassen sich die Fremdobjektive auch an der Canon auf die Entfernung "unendlich" scharfstellen, die Entfernungsskala bleibt also erhalten ohne eine zusätzliche Linse im Adapater zu benötigen. Die Firma Novoflex liefert einen solchen Adapter, wenn auch zu einem stattlichen Preis. Deutlich preisgünstiger sind Adapter aus chinesischer Produktion. Sie sind mechanisch durchaus solide gefertigt, weisen aber eine Dicke von nur 2.15mm auf. Bei Verwendung dieser Adapter verschiebt sich die Entfernungsskala des Objektivs ein wenig und man kann bei allen angesetzten Objektiven leicht über die Einstellung "unendlich" hinausdrehen. In manchen Fällen kann das sogar von Vorteil sein. Freilich darf man bei der Anwendung von Objektiven mit fremden Bajonett keine Wunder erwarten. Auf eine mechanische Springblendenfunktion (und damit auf eine Belichtungsmessung bei offener Blende) wird man genau so verzichten müssen wie auf einen Autofokus. Aber wenigstens mit Arbeitsblende ist bei Canon die Belichtungsmessung ohne Einschränkung möglich, was Nikon bei seiner D50, D70 und D80 selbst mit alten Nikon-Objektiven verweigert. Im Gegensatz zu Nikon kann man bei Canon wiederum die elektronische Scharfstellhilfe der Kamera nur dann benutzen, wenn die Elektronik des Objektivs die Objektivdaten an die Kamera meldet, so wie bei Canon-EF-Objektiven wenn man diese auf manuelle Fokussierung umschaltet. Der Scharfstellsensor der EOS5D funktioniert selbst ohne AF-Hilfslicht recht gut (bei hellem Umgebungslicht sogar bis zur Blende 8). Leider verweigert er mit Fremdobjektiven seinen Dienst immer dann, wenn die Kamera keinen elektrischen Kontakt zum Objektiv herstellen kann. Genau in diesem Punkt gibt es jetzt Abhilfe. Eine chinesische Firma liefert Objektivadapter mit eingebauter Elektronik und Kontaktflächen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Kamera und Adapter. Der Kamera wird auf elektronischem Weg vorgegaukelt, es befände sich ein Canon-Objektiv vorne dran. Die Elektronik teilt der Kamera mit, das Objektiv habe eine bestimmte Blende und Brennweite (1:1.4 bei 135mm) und diese wird am Display der Kamera (und in den EXIF-daten) auch angezeigt. Wenn das angeschlossene Fremdobjektiv eine ganz andere Brennweite und Blende hat spielt das keine Rolle. Lediglich die ETTL-Blitzfunktion ist von den falschen Angaben irritiert, ein Systemblitzgerät kann unter Umständen nur manuell verwendet werden. Hauptsache die Schärfeindikatoren der Kamera funktionieren jetzt. Weiters sind alle Belichtungsmodi der Kamera verwendbar (bis auf die Blendenautomatik) ohne das es zu Fehlbelichtungen kommt (obgleich alle Programmautomatikfunktionen wegen der vermeintlich fixen Blende jetzt nur so wie die Zeitautomatik arbeiten können). Das hilft zumindest Fehlbedienung wegen falscher Einstellung des Belichtungsmodus der Kamera zu vermeiden. Hochwertige Nikon-Objektive mit manueller Scharfstellung sind so bis auf die Springblendenfunktion an der Canon vollwertig nutzbar. Es gibt nun 2 Varianten um zu so einem Gerät zu kommen. Variante 1: man bezieht den fertigen Adapter via ebay aus Hong-Kong (man suche in ebay nach dem Verkäufer "happypagehk"). Die Elektronik ist auf einer recht schmalen Platine untergebracht die nicht an die angesetzten Objektive anstreift. Bei Nikon-Objektiven sind dadurch keine Modifikationen erforderlich. Über die mechanische Präzision der Adapter und die Haltbarkeit der Elektronik haben wir keine Information. Variante 2: Man verwendet einen auch bei uns erhältlichen Objektivadapter ohne Elektronik. Die Auswahl ist entsprechend größer, die mechanische Präzision der Adapter ist gut (laut diverser Forumsbeiträge). Aus chinesischer Produktion stammende Adapter sind von den deutschen ebay-Verkäufern "jeanz-e-land", "foto_luna" oder "enjoyyourcamera" erhältlich. Jetzt muss man aber selbst eine kleine Platine daran befestigen, welche die elektrische Verbindung zur Kamera herstellt. Diese kleine Platine kann von dem deutschen ebay-Verkäufer "tsmv" bezogen werden. Die Platine ist solide mit einer rückseitigen Kunststoffabdeckung versehen und hat vergoldete Kontaktflächen. Wir haben diesen Weg beschritten. Nachfolgend ist die praktische Durchführung sowie die mit dem fertigen Adapter gemachten Erfahrung beschrieben.
Praktische Erfahrungen |
| Werkstatt-Ausbau |
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Die zum Bau des großen Teleskops erforderlichen Werkzeuge sind schon in der Baubeschreibung |
| Bau eines kleinen elektrischen Lufttrockners |
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Grundlegende Überlegungen zur Trockenhaltung von CCD's sind |
| Funkortung für Mitglied des Teams |
Das vierbeinige Mitglied unseres Teams, die RANA unternimmt gerne ausgedehnte nächtliche Spaziergänge, während wir in der Sternwarte tätig sind. Gegen Ende der Beobachtung stellt sich dann häufig die Frage "Wo ist die Katz?". Wenn nach einem Beobachtungs-wochenende die Abreise bevorsteht und der Zug laut Fahrplan in einer Stunde abfährt, dann kann diese Frage auch ganz schön nerven. Für diese Fälle wurde ein elektronischer "Katzensucher" nach dem Muster der in der Wildtierforschung eingesetzten Bio-Telemetrie entwickelt. Die RANA bekommt einen kleinen Sender als Rucksack umgeschnallt. Dieser sendet alle 5 Sekunden ein kurzes Peilsignal im 70cm-Band. Der Suchempfänger hat eine spezielle Peilantenne mit hoher Richtwirkung. Trotz kleinster Sendeleistung beträgt die Reichweite über 1km.
Inzwischen (2006) sind derartige Geräte für Haustiere auch im Internet erhältlich. Das von Herrn Ruedi Schenkel in der Schweiz entwickelte Katzenpeilgerät Elpet mit digital codiertem Sendesignal, stellt im Vergleich zu anderen Anbietern und unserem Eigenbau eine Weiterentwicklung dar. |
| Das Sternwartengebäude für das 50cm RC-Teleskop |
Alle "Astro-Nomaden" die mit ihrem Hobby "sesshaft" werden wollen, benötigen auch einen Schutzbau für ihr Teleskop. Hier zeigen wir einen Schutzbau , der innerhalb gewisser Grenzen sogar mit dem Teleskop mitwachsen kann. Von der ursprünglich sehr einfach gehaltenen Ausführung (siehe dazu 2 Bilder unter Historisches ) bis zur heutigen high-tech Sternwarte war es freilich ein weiter Weg. Nicht alles würden wir heute noch einmal so machen. So empfiehlt es sich, die Instrumentensäule mit ihrem Fundament von vorn herein auf das ultimative Teleskop auszulegen. In diesem |
| Funkwetterstation |
Die ursprünglich nur zur Optimierung der Kuppelklimaanlage vorgesehene Messtechnik wurde zur kompletten Funkwetterstation ausgebaut. Auf einem aus rostfreiem Stahl selbst hergestellten Antennenmast sind nun mehrere handelsübliche Sensoren zur Erfassung von Wind, Regen und Tageshelligkeit montiert. Solarzellen sichern die Stromversorgung. Sie laden tagsüber Pufferbatterien auf, welche die Funktion auch nachts gewährleisten. Die Datenübertragung erfolgt per Funk am 70cm Band, gespeist aus Doppelschichtkondensatoren als Energiespeicher. Ein weiterer derartiger Sensor wurde umgebaut. An Stelle von Temperatur und Feuchtigkeit erfasst er nun die Helligkeit des Nachthimmels sowie die elektrische Leitfähigkeit des Regenwassers. Die sehr einfache Schaltung dazu wurde selbst entwickelt und hat bereits Nachahmer gefunden. Damit werden Langzeitstudien der künstlichen Himmelsaufhellung in der Nacht, der sogenannten "Lichtverschmutzung" möglich. Zur Anzeige dient eine Wetterstation vom Typ ELV-WS3000TV. Insgesamt 21 Messwerte mit ihren Trendkurven der letzten 72 Stunden sind am TV-Bildschirm abrufbar. Die Station ergänzt somit unsere Meteosat-Empfangsanlage, welche uns schon seit Jahren mit aktuellen Wettersatelittenbildern am TV-Bildschirm versorgt. Die Verdichtung und Endlosarchivierung aller Messdaten im PC zum Zweck von Langzeitstudien übernimmt der oben beschriebene Datalogger. |
| Die Schiebedachsternwarte |
Ein kleiner Schutzbau, ideal für handelsübliche SC-Teleskope. Trotz der geringen Abmessungen ist ausreichend Platz für das C14. Die Besonderheiten der Konstruktion sind in einem |
| Flatfield Lichtbox |
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| Mini Planetarium |
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| Planetenweg |
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Der Planetenweg dient zur Demonstration der Größenverhältnisse in unserem Sonnensystem. Die Sonne wird durch eine gelbe Styroporkugel von 20cm Durchmesser symbolisiert. Die Planeten für unseren Planetenweg sind auf laminierten A4-Tafeln im Maßstab 1 zu 7.000.000.000 mitsamt der Bahnen ihrer Monde aufgezeichnet. Die Abstände zu den benachbarten Planetenbahnen und zur Sonne sind auf den Tafeln angegeben. Die Sonnenkugel sowie die Planetentafeln haben einem 1m langen Erdspieß aus rostreiem Stahl. Auf diese Weise kann der Planetenweg schnell am Wegesrand von der Sonne bis zum Pluto innerhalb eines Kilometers aufgebaut werden. |
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2 Artikel zum Bau unseres 50cm RC wären noch ausständig: