Neben einer Kurzbeschreibung vor allem der selbstgebauten Instrumente soll hier auch auf die praktischen Erfahrungen (positive und negative) bei der Nutzung der Geräte eingegangen werden.
Konstruktive Besonderheiten und Details werden in der Rubrik Eigenbau beschrieben.
Erkannte Schwachstellen werden schonungslos offengelegt
| 50cm RC Teleskop |
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Der Spiegelsatz besteht aus einem Sital-Hauptspiegel mit 40kg Gewicht, 52cm Außendurchmesser, 8cm Dicke und 15cm Spiegelbohrung. Der Sekundärspiegel aus Quarz hat 19cm Durchmesser und ist 3cm dick. Der Spiegelabstand beträgt 1m. Im Fokus wird 32cm hinter der Oberfläche des Hauptspiegels ein vignettierungsfreies Gesichtfeld von 8cm Durchmesser erreicht. Genaue Daten und Prüfprotokoll siehe hier. Verbleibende optische Bildfehler im Vergleich siehe hier.
Mechanisch kommt die "Österreichische Präzisionsmontierung" von Ing. Rudolf Pressberger in ihrer neuesten Version zur Anwendung (Plansatz RR500 "Raben-Rohr" vom 29.06.1995 und 30.07.1996 extra für unseren Spiegel gezeichnet). Es handelt sich um eine Gabelmontierung aus Stahl, die in ihrer Urversion bereits 1986 in der österreichischen Zeitschrift "Sternbote" erstmals veröffentlicht wurde (Hr. Pressberger hat bereits vor über 20 Jahren das weltweit erste private 1m RC-Teleskop selbst so gebaut). Der Gittertubus nach dem Serrurier-Prinzip ist einschließlich der angesetzten Spiegelzelle mit 9-Punkt-Auflage aus rostfreiem Stahlblech von 1.5mm Stärke hergestellt und vereint enorme Steifigkeit mit geringem Gewicht. Die Gabel ist aus 5mm-Stahlblech geschweißt. Die Anordnung der Hauptlager unterscheidet sich wesentlich von anderen Konstruktionen. Die Lagerung erfolgt mit Speziallagern, welche vom Konstrukteur speziell für den Montierungsbau entwickelt wurden.
Völlig neu ist auch der Reibradantrieb über 2 geschliffene und gehärtete Stahlscheiben von 50cm Durchmesser, welche über weitgehend spielfreie Zwischengetriebe von Gleichstrom-Servomotoren mit angeflanschtem hochauflösenden Winkelgebern angetrieben werden. Die Verwendung der Speziallager erlaubt es, den Schlupf zu minimieren. Die Reibradscheiben und die Zwischengetriebeelemente sind die einzigen mechanischen Teile, die nicht selbst angefertigt wurden.
Zur Wartung des Antriebs wird die Einstellung der Getriebe zweimal im Jahr der Jahreszeit angepasst (Sommer/Winter). Die offenen 50cm-Reibradscheiben werden mehrmals jährlich abgewischt und mit Waffenöl eingelassen. Einmal im Jahr wird eine Nassreinigung der Spiegel vorgenommen. Sonstige Wartungsarbeiten sind nicht erforderlich.
Die Teleskopsteuerung stammt von Dr. Manfred Stoll. Sie wurde urspünglich zur Steuerung des 1.5m-RC des Figl Observatoriums (astronom. Institut Uni-Wien) entwickelt, erfüllt also professionelle Ansprüche. Sie behandelt die Besonderheiten des Reibradantriebes und ermöglicht eine Modellierung der 6 statischen Aufstellungs- und Achsenfehler durch eine Kalibrierfunktion mit Ausgleichsrechnung. Auch dynamische Komponenten wie Durchbiegung und Refraktion werden berücksichtigt. Die Himmelsobjekte werden vom Rechner fast lautlos, schnell und exakt positioniert. Diese Teleskopsteuerung läuft auf einem eigenen Rechner unter dem Betriebssystem DOS.
Die Steuerung wird neuerdings durch eine Erweiterung mit moderner Bedienoberfläche unter Windows ergänzt. Dabei werden neue Funktionen eingebunden, wie beispielsweise eine Satelliten-Nachführung zur Beobachtung der ISS oder eine Automatik für Sternbedeckungen. Die Zusammenarbeit mit der Teleskopsteuerung erfolgt nach dem Client/Server Prinzip. Auf diese Weise entsteht derzeit ein Sternwarten-Leitsystem in welches nach und nach auch andere Komponenten wie Fokussierung, Wetterstation, Klimaanlage, Kuppeldrehung und letztlich auch die Steuerung der Fokalinstrumente eingebunden wird. "Robotic-Telescoping" aus der Ferne ist bei diesem Teleskop allerdings nicht geplant, eine Fernsteuerung aus der beheizbaren Astronomenwohnung neben der Sternwarte schon.
Das Instrument befindet sich in einem selbstkonstruierten würfelförmigen " Kuppelbau " mit 2.8m Kantenlänge und rechnergesteuerter Kuppelpositionierung
Nachteilig wirkt sich ein plötzlicher Warmlufteinfall aus. 500kg Teleskopmasse stellen eine erhebliche Wärmekapazität dar. Das führt zur Kondenswasserbildung bzw. zum Ansetzen von Eisblumen. Wir versuchen eine Erwärmung des Teleskops tagsüber so gut wie möglich zu vermeiden, oder wir machen das Gegenteil: Wir trocknen das Teleskop mit den wärmenden Strahlen der Sonne. Der offene Kuppelspalt wird dazu rechnergesteuert tagsüber der Sonne nachgeführt, siehe hier. Neuerdings steht uns zur Temperierung eine speziell angepasste Kuppelklimatisierung zur Verfügung. Sie kommt an heissen Sommertagen zum Einsatz und verhindert so die zu starke Erwärmung des Teleskops am Tage.
| C14 |
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Beschreibung:
Trotz mancher Unkenrufe von Refraktorliebhabern ist das C14 optisch kein schlechtes Gerät. Wenn man Glück hat und der Spiegel liegt gerade richig, dann kann man auch Planeten ganz toll sehen. Wenn doch nur die mechanische Ausführung besser wäre. Die wackelige Hauptspiegelfokussierung führt (wie bei den meisten SC-Teleskopen) zu einer Spiegelverkippung, welche sich leider nachteilig auf die Zentrierung und somit auf die Abbildungsleistung auswirkt. Wir haben vor, dies in Zukunft zu verbessern.
Die Deutsche Montierung bietet im Gegensatz zur Gabelmontierung die Möglichkeit, die Optik zu wechseln bzw. leicht zusätzliche optische Geräte wie z.B. Astrographen befestigen zu können. Das Gerät stellt somit (rein theoretisch) eine Ergänzung zum Hauptinstrument dar. 10 Jahre Praxis zeigen jedoch, dass man so große Instrumente nicht wirklich wechselt. Momentan wird die zweite Sternwarte nur selten von uns benutzt. Sie steht ausgewählten Besuchern zur Verfügung. Eine Revision der Montierung ist geplant. Der Schneckenantrieb hat einen periodischen Fehler von etwa 10 Bogensekunden. Das wollen wir nach Möglichkeit veringern. Die Montierung soll mit bereits vorhandenen, hochauflösenden Winkelencodern ausgerüstet werden. Nach einer dazu geeigneten Steuerung (die unseren hohen Ansprüchen auch genügt) wird noch immer gesucht. Auch die Optik des C14 soll einer Revision unterzogen werden: Hier ist der Umbau der Sekundärspiegelzelle geplant. Sie soll eine Wechselfassung zur Aufnahme eines Primärfokus-Korrektors bekommen (Starizona Hyperstar)
Um allen Instrumenten einen freien Blick zu gewähren, wurde als Schutzbau für das C14 eine kleine aber inovative Rolldachkonstruktion errichtet.
| Refraktor 10cm |
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| Weitere Beobachtungsinstrumente |
dann bereits in genordetem Zustand, Schrittmotorantrieb.
| Meteorkamera |
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| Kühlkamera |
verbesserte Kochich-Kühlkamera für Kleinbildfilm thermisch isoliert durch 2cm dickes Plexiglasfenster
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| 1. CCD Kamera |
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Die vorhandene Temperaturregelung hatte eine zu große Hysterese und mußte
ersetzt werden. Das Ausleserauschen ist im Vergleich zur ähnlich
leistungsfähigen Kamera HISIS22 etwas zu hoch.
Heute wird diese Kamera von uns nicht mehr benutzt. Wir stellen sie aber gerne anderen österreichischen Amateurastronomen inclusive des erforderlichen PC leihweise zur Verfügung.
| 2. CCD Kamera |
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Die handelsüblichen astronomischen Bildverarbeitungsprogramme sind mit der Bildkalibrierung der Rohbilder überfordert. Es scheitert entweder an den fehlenden 32Bit/Pixel/Farbe, an der fehlenden Fringe-Reduktion bzw. an der meist fehlenden Makrosprache. Das ist aber keine Schwäche der Kamera, sondern zeigt nur die mangelhafte Professionalität dieser Softwareprodukte auf.
Die Kamera wird mit Nikon-Bajonett und einem für lange Brennweiten zu kleinen mechanischen Verschluss ausgeliefert, die Folge ist eine Vignettierung in den Bildecken. Die starke Kühlung kann im astronomischen Einsatz nur mit zusätzlichen Maßnahmen zur Trockenhaltung des CCD-Fensters ausgenützt werden (siehe Lufttrockner klein und groß ). Die starke Kühlung wird durch ein erneuerbares Hochvakuum vor dem CCD-Chip erreicht. Ein vom Hersteller lieferbarer größerer Verschluss wurde selbst eingebaut . Bei Außentemperaturen unter -5°C gab es zunächst häufig Probleme mit dem Verschluss. In Zusammenarbeit mit der Lieferfirma konnten die Probleme gelöst werden.
Die guten technischen Daten waren für die Wahl dieser Kamera ausschlaggebend, trotz der notwendigen Adaptierungsarbeiten. Im Gegensatz zu so manchen Amateurprodukten werden die spezifizierten Daten auch eingehalten. Es ist daher nicht verwunderlich, dass inzwischen auch Universitätssternwarten diese Kamera mit dem gleichen CCD nutzen, wie z.B. das Konkoly-Observatorium in Ungarn (an 1m RC-Tekeskop), das National Astronomical Observatory "Rozhen" in Bulgarien (Flüssigstickstoff gekühlte Version an 2m RC-Teleskop) oder das Lulin-Observatorium in Taiwan (Institute of Astronomy, National Central University, verwenden das gleiche Modell wie wir, jedoch an einem 1m-Teleskop). Wir waren in der Lage, dem Lulin-Observatorium Hilfestellung bei der Anwendung der Kamera zu geben, sowohl beim Einsatz eines grösseren Shutters als auch bei der Trocknung des CCD-Fensters. Zu den in Taiwan gefundenen Lösungen siehe hier und hier. Eine Arbeit über Verstärkung und Ausleserauschen der Kamera stammt ebenfalls vom Lulin Observatorium, ebenso wie eine Arbeit zur photometrischen Anwendung. Das Usermanual findet man hier.
| 3. CCD Kamera |
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| Mintron und Watec |
| Die CCD-Ausrüstung der Sternwarte wurde 2005 um 2 kleine, ungekühlte CCD-Kameras mit Videoausgang ergänzt. Es handelt sich um die bei Amateurastronomen bekannten Typen MINTRON MTV12V1-EX und WATEC 120N. Beide Kameras liefern ein schwarz-weiss-Bild an einem Comosite-Videoausgang und erlauben durch interne Addition von Einzelbildern, Belichtungszeiten von 20 Millisekunden bis zu 2.5 Sekunden (Mintron) bzw. bis zu 10 Sekunden (Watec). |
Die Mintron ist mit ihrer automatischen Belichtungszeitwahl ideal zum Aufbau einer kleinen astronomischen Himmelsüberwachungskamera. Eine derartige Kamera mit extrem lichtstarker Optik und rechnergesteuerter Positionierung ist zur Zeit in Probebetrieb. Die noch etwas empfindlichere Watec ist (mit einer brennweitenverkürzenden Shapley-Linse und einer Filterschublade versehen) recht gut als "elektronisches Okular" brauchbar. Besucher die soeben einige Deep-Sky Objekte visuell im Okular gesehen haben, können anschließend die gleichen Objekte kurzerhand auch am Bildschirm bewundern und so manche Details erkennen, die der ungeübte visuelle Beobachter übersehen hat. Ein kleines H-alpha-Filter in der Filterschublade erschließt zusätzlich diese visuell nicht sichtbare Linie des Spektrums. Auch eine TV-Übertragung aus der Sternwarte ins Haus ist mit der WATEC leicht möglich. Mit Hilfe eines Video-beamers können die Himmelsobjekte so einem größeren Publikum präsentiert werden. Zur Digitalisierung am PC verwenden wir einen Video Frame-Grabber von Pinnacle mit USB Schnittstelle
| Canon Eos5D Mark2 |
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2009 sind folgende Bilder mit der EOS5D2 entstanden: 4 planetarische Nebel, Meteorspur eines Perseiden, ngc7331, ngc891, m33, ISS
Aufnahmedaten dazu findet man in der Galerie.
Das Bild vom Komet Lulin wurde noch mit dem Vorgängermodell EOS5D gemacht.
| elektronischer Sucher für DSLR-Kameras |
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| Farbvideokamera |
Sie soll dort verwendet werden, wo Videoaufnahmen in Farbe zweckmäßig sind. Neben sehr kurzen Belichtungszeiten sind auch (theoretisch) Belichtungen bis 60 Minuten möglich. Dabei zeigt sie bei längeren Belichtungen sogar wenig Bildrauschen, Hotpixel oder sonstige Artefakte. Die Lichtempfindlichkeit ist jedoch eher bescheiden, verglichen mit Mintron und Watec. |
| Optische Filter |
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Die Interferrenzfilter der Firma Lumicon sind leider im Infraroten durchlässig und deshalb zur Anwendung mit der CCD-Kamera nur in Kombination mit einem IR-Cutoff Filter brauchbar. Nach etwa 10 Jahren zeigen sie Alterungserscheinungen: Vom Rand her ist eine früher nicht vorhandene Farbveränderung feststellbar.
Die ungefassten 50mm-Filter können in 52mm-Schraubfilterfassungen für Nikon-Kleinbildobjektive eingebaut werden.
Während die Okularfilter mit den Okularen selbst leicht gewechselt werden können, ist ein Wechsel der Filter bei CCD-Aufnahmen gerade mit der CCD-Kamera 2 am 50cm-RC Teleskop nur mit großem Montageaufwand möglich. Aus diesem Grund machen wir derzeit auch keine Farbaufnahmen.
| Video-Grabber für USB-Stick |
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| Laser Zentriergerät |
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Ein RC-Teleskop stellt höhere Anforderungen an die Zentrierung als
ein konventioneller Cassegrain. Der Laser ist am Montageflansch des Teleskops
spielfrei rotierend befestigt.
Durch Mikrometerschrauben kann er gegenüber der Drehachse fein justiert werden.
Die Anordnung wird durch eine Art "Zielscheibe" ergänzt, welche zentrisch
um den Sekundärspiegel angebracht wird. Der Hauptspiegel wird mechanisch
durch einen drehbaren Adapter zentriert, welcher statt der Lasereinheit
angesetzt wird. Eine genaue Beschreibung der Konstruktion, Herstellung und
Anwendung erfolgt später.
| Protuberanzenansatz für den 10cm Refraktor |
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| Wettersatelliten-Empfangsanlage |
| Hersteller: GRUNDIG Empfang der analogen halbstündlichen Wetterbilder von METEOSAT |
EUMETSAT hat den unverschlüsselten Analogkanal der Meteosat-Satelliten Mitte Juni 2006 wirklich abgeschaltet. Unsere Meteosat-Empfangsanlage ist somit arbeitslos geworden (immerhin hat sie etwa 10 Jahre lang funktioniert). Wie nicht anders zu erwarten war, sind damit auch die Internetdienste eingestellt, welche halbstündlich das Infrarotbild D2 und das Bild im visuellen Spektralbereich C03 angeboten haben. Jetzt werden von Meteosat zwar viertelstündliche Bilder gesendet, diese sind jedoch digital verschlüsselt und nicht mehr ohne laufenden Einwurf kleiner Münzen sichtbar zu machen. Es entspricht unserem kommerzialisierten Zeitgeist für alles und jedes Geld zu verlangen anstatt großzügig (und auch Werbeträchtig) etwas für die Allgemeinheit gratis zur Verfügung zu stellen.
| Windmaschine |
   grosser Ventilator zur schnellen Belüftung des Kuppelraumes |
Der Ventilator unterstützt auch die Hauptspiegelbelüftung wenn es darum geht, einen tagsüber zu stark erwärmten Hauptspiegel vor Beginn der Beobachtung abzukühlen. In diesem Fall wird er auf die Ansaugöffnungen der vier Hauptspiegellüfter gerichtet um dem Teleskop kühle Aussenluft oder die von der Klimaanlage abgekühlte Luft unmittelbar zuzuführen.
Diese Vorgangsweise ist eine weitere Massnahme zur Vermeidung von Kuppelseeing.
Eine andere Anwendung ist mitunter erst nach einer nächtlichen Beobachtung zweckmäßig, nämlich beim Auftreten von Kondensation an den massiven Metallteilen der Montierung. Wenn sich das Teleskop in der Nacht stark abgekühlt hat und am warmen Tag darauf weder die Klimaanlage im Entfeuchtungsbetrieb noch eine elektrische Heizung als Maßnahme gegen die Bildung von Kondenswasser zur Anwendung kommt, dann muss der Ventilator das Teleskop trocknen. Immerhin ist diese Methode energiesparender wie Klimaanlage und Heizung, doch kommt es wie bei letzterer zu einer, für die nächste Beobachtungsnacht unerwünschten Erwärmung des Teleskops.
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