Kompensation der Erdrotation

Star Tracker

Start-Tracker haben nur eine Achse. Sie bieten ein motorisiertes System, das einen Kamerahalter auf dieser Achse entgegengesetzt zur Erdrotation dreht.

Um diese Achse in die richtige Richtung zu bringen, ist ein verstellbarer Keilsockel erforderlich. Vergewissern Sie sich, dass ein solcher Keilsockel im Lieferumfang enthalten ist. Sie werden gewöhnlich als “Äquatorialkeil” oder “Polarkeil” bezeichnet.

Alle Star Tracker sind für eine begrenzte Nutzlast ausgelegt. Sie liegt in der Regel im Bereich von 3-5 kg. Es ist eine gute Idee, nicht an den Grenzen zu kratzen. Sonst wird nichts wirklich Schlimmes passieren, trotz reiner Verfolgungsergebnisse, Zeitverlust und Enttäuschungen. Einige Tracker ermöglichen das Anbringen von Gegengewichten. Wenn Sie nicht gerade eine sehr leichte Kamera mit kleinen Objektiven haben, rate ich Ihnen dringend, immer Gegengewichte zu verwenden. Eine ständige Drehung kann das Stativ aus dem Gleichgewicht bringen und zum Umfallen bringen.

Ein Star Tracker verfügt in der Regel entweder über ein integriertes kleines Teleskop zur polaren Ausrichtung oder über eine Halterung für ein solches Teleskop. Dieses Zielfernrohr ist unverzichtbar, da es dazu beiträgt, die Drehachse des Star Trackers auf die Erdachse auszurichten. Da diese Achse in der nördlichen Hemisphäre nicht genau auf den Polarstern und in der südlichen Hemisphäre auf Sigma Octantis ausgerichtet ist, haben die meisten dieser Zielfernrohre ein Absehen mit Markierungen. Das Absehen muss von hinten beleuchtet sein. Beachten Sie, dass bei einigen Star Trackern die Sicht durch das Teleskop von der angebrachten Kamera verdeckt werden kann. Das ist sehr unglücklich, da Sie Ihre Kamera erst nach der polaren Ausrichtung auf den Tacker setzen können. Ein falscher Schritt, und Sie können wieder mit der polaren Ausrichtung beginnen. Die Minimalversion des Sky-Watcher Adventurer Mini ist eine davon. Um dies zu vermeiden, müssen Sie eine zusätzliche L-förmige Stange kaufen.

Höhen-Azimut-Halterungen

Im Vergleich zu einem Star Tracker haben die Montierungen zwei Drehachsen. Es gibt zwei weit verbreitete Bauformen: Altazimutale und äquatoriale Montierungen. Alt-azimutale Montierungen können ein angebrachtes Zielfernrohr in horizontaler (“alt”, Höhenwinkel ) und vertikaler(Azimutwinkel ) Richtung bewegen.

Alt-Azimutale Montierungen (auch bekannt als “Alt-AZ-Montierungen” oder einfach “AZ-Montierungen”) werden meist für visuelle Beobachtungen verwendet. Sie benötigen bei den ersten Schritten keine Ausrichtung, sondern nur die aktuelle Zeit und Position. Sie können die Erdrotation nicht vollständig ausgleichen, was für die Astrofotografie wichtig ist. “Vollständig” bedeutet hier, dass es möglich ist, die Bewegung eines Sterns im Zentrum des Gesichtsfeldes (FOV) mit einer Alt-Azimut-Montierung zu verfolgen, aber dieses Gesichtsfeld wird sich während dieser Verfolgungsbewegung um das Zentrum drehen. Bei visuellen Beobachtungen stellt dies kein Problem dar, da das menschliche Auge diesen Effekt nicht als störend empfindet, wenn er überhaupt sichtbar ist. Für die Fotografie ist dieser Effekt von entscheidender Bedeutung, da nach dem Stapeln mehrerer Bilder alle randnahen Bildteile um das Zentrum zu rotieren scheinen.

Die überwiegende Mehrheit der Menschen verwendet äquatoriale Montierungen für die Astrofotografie.

Äquatoriale Montierungen

Im Vergleich zu alt-azimutalen Montierungen sollte eine Achse von äquatorialen Montierungen (auch bekannt als German Equatorial Mount, “GEM” oder einfach “EQ”-Montierungen) entlang der Erdachse ausgerichtet sein. Die zweite Achse dreht sich im rechten Winkel zur ersten Achse. Dieser Aufbau spiegelt die Mechanik des äquatorialen Koordinatensystems wider und kann daher Himmelsobjekte ohne Verzerrungen im Sichtfeld (FOV) verfolgen. All dies erfordert eine Ausrichtung einer EQ-Montierung auf die gleiche Weise wie bei einem Star Tracker. Im Vergleich zu einem Star Tracker kann eine Montierung (egal ob AZ oder EQ) das FOV an jeden beliebigen Ort am Himmel verschieben, indem sie sich um ihre Achse bewegt. Ausgestattet mit Motoren und einem computergesteuerten Controller können sie einen “Go-to” machen, indem sie einfach Koordinaten nehmen und sich zu dieser Position bewegen. Heute haben fast alle neuen Halterungen Motoren und sind zumindest mit einfachen Steuerungen ausgestattet.

Auswahl eines Star-Trackers

Ein Star Tracker ist ein unverzichtbarer Ausrüstungsgegenstand, der auch nach der Anschaffung einer echten Montierung erhalten bleiben wird. Es ist sinnvoll, das Richtige zu kaufen und sich nicht von Billigprodukten und Heimwerkerlösungen verleiten zu lassen, es sei denn, das Heimwerken ist Ihr weiteres Hobby. Ein Star-Tracker bewegt mehrere viel teurere Teile und kann so eine mehrstündige Sitzung mitten in der Nacht, mitten im Nichts, völlig ruinieren. Dies ist nicht der richtige Ort für Billiglösungen, IMHO.

Verwenden Sie unbedingt ein gutes Stativ! “Gut” bedeutet hier “so gleichmäßig wie möglich”. Auf dem Karton sollte stehen, dass er mindestens 10 kg oder mehr tragen kann. Diese Nutzlast haben Sie mit einem Star Tracker nicht, aber diese Zahl sichert Ihnen eine gewisse Reserve in der Steifigkeit, die Sie unbedingt brauchen!

iOptron SkyGuider Pro und die Sky-Watcher Star Adventurer Serie sind die beliebtesten Star Tracker. Und das aus einem bestimmten Grund. Sie alle machen es richtig und haben einen vernünftigen Preis, etwa 300-450 Euro. Der iOptron SkyGuider Pro ist auch mit einer integrierten iPolar-Kamera erhältlich. Auch wenn diese Kamera 250 Euro extra kostet und ein Notebook für die Ausrichtung benötigt, lohnt sich dieses Extra auf jeden Fall! Siehe die spezielle Seite über die computergestützte Polausrichtung.

Ich verwende derzeit den Sky-Watcher Star Adventurer Mini mit originalem Gegengewicht und dem L-Bracket für die Kameramontage:

Ein Gegengewicht verbessert die Nachführung und Stabilität, aber im Vergleich zu meiner Sky-Watcher AZ GTI-Montierung ist es weniger kritisch. Der L-Bracket ist allerdings ein “Muss”, da man die Kamera sonst an einer Stelle montieren muss, durch die das Polsucherfernrohr schaut. Aus diesem Grund müssen Sie mit der Montage der Kamera warten, bis Sie die polare Ausrichtung mit dem Polsucher abgeschlossen haben. Der gesamte Aufbau wie oben gezeigt, aber ohne Stativ, wiegt nur 3 kg und kann auf die meisten Reisen mitgenommen werden.

Wenn ich heute einen Star Tracker kaufen würde, würde ich den iOptron SkyGuider Pro mit integrierter iPolar-Kamera nehmen. Dieser Tracker kann keine Zeitrafferaufnahmen machen und nicht über eine App gesteuert werden, verfügt aber über eine integrierte Lösung für die polare Ausrichtung auf der Grundlage der Plattenlösung und kann bis zu 5 kg Nutzlast tragen.

Die folgenden Links führen Sie zu einigen ausführlichen Bewertungen verschiedener Star Tracker:

• https://www.peterzelinka.com/blog/2018/8/which-star-tracker-should-i-get
• https://nacht-lichter.de/reisemontierungen (auf Deutsch)

Gründe für ein Upgrade auf ein Real Mount

Star-Trackern fehlen von vornherein ein paar Funktionen. Sie helfen nicht, Objekte am Himmel zu finden, da ihre einzige Aufgabe darin besteht, die Erdrotation auszugleichen. Ja, es ist immer noch möglich, mit einer manuellen Suche, und Sie können einige Anleitungen im Internet finden. Das macht überhaupt keinen Spaß, zumindest nicht für mich. Ein weiterer Nachteil ist, dass einige Star Tracker keine Nachführung unterstützen, und wenn doch, dann nur auf einer Achse, da es nur eine gibt. Ab einer Brennweite von 200 mm und einer Belichtungszeit von 2 Minuten und länger ist eine Nachführung erforderlich. 2 Minuten ist eine vergleichsweise kurze Belichtungszeit für die meisten modernen DRLS, wenn sie in der Deep-Sky-Astrofotografie verwendet werden, oft sogar viel länger, insbesondere wenn ein Filter verwendet wird. Sie könnten also bald das Bedürfnis verspüren, eine Anleitung zu verwenden.

Beide Probleme können mit einer EQ-äquatorialen Montierung, die “Go-To” unterstützt, gelöst werden. Heute würde ich eine Montierung nicht mehr in Betracht ziehen, wenn sie kein automatisches “Go-To” unterstützt. Vor etwa 20 Jahren und früher benutzte man Knöpfe, um eine Halterung von Hand zu bewegen. Die ersten erschwinglichen motorisierten Systeme kamen um 2002 auf den Markt und unterstützten nur die Nachführung. Go-To wurde um 2006-2008 erschwinglich. Moderne Halterungen, die heute auf dem Markt sind, weisen eine Vielzahl von Verbesserungen auf, die sich aus den Erfahrungen der letzten Jahre ergeben haben. Auch die Produktionsqualität hat sich in den letzten fünf Jahren stark verbessert. Dennoch werden Halterungen seit vielen Jahren von vielen Menschen benutzt. Als Anfänger würde ich den Kauf einer gebrauchten Montierung, die älter als 3-4 Jahre ist, nicht in Betracht ziehen, es sei denn, Ihr Budget ist extrem begrenzt oder Sie wissen genau, was Sie bekommen.

Im Allgemeinen werden Reittiere nach der Nutzlast klassifiziert, die sie tragen können. Sicherlich gibt es noch andere wichtige Parameter, aber die Nutzlast ist der wichtigste. Aus bestimmten Gründen scheinen zusätzliche Funktionen und eine bessere Qualität den leistungsstärkeren Halterungen vorbehalten zu sein. Als Fotograf sind Sie vielleicht an einer kompakteren und leichteren Lösung interessiert, die sogar auf einem normalen Stativ verwendet werden kann.

Meines Wissens ist der Sky-Watcher AZ GTI eines der wenigen Produkte auf dem Markt, das diese Kriterien erfüllt. Der Sky-Watcher AZ GTI ist nicht für eine Nutzlast von mehr als 5 kg ausgelegt.

Ich habe kein Problem damit, denn meine Fotoausrüstung wiegt selbst mit der Canon 5D Mark IV und einem großen Teleobjektiv etwa 3-3,5 kg.

Der Sky-Watcher AZ GTI ist außerdem fast so tragbar wie ein großer Star Tracker. Das Gesamtgewicht der ersten Version des Systems betrug etwas mehr als 6 kg ohne die Hauptkamera und das Objektiv:

Inzwischen habe ich das Gesamtgewicht um 1,5 kg reduziert, indem ich das Gegengewicht und den Akku zusammengelegt habe:

Wenn Sie sicher sind, dass die Astrofotografie länger dauern wird, kann es auch sinnvoll sein, in eine größere und stabilere Montierung zu investieren, aber dann einen Star Tracker mit einer höheren Nutzlast zu kaufen, wie den iOptron SkyGuider Pro. Der iOptron SkyGuider Pro kann eine höhere Nutzlast tragen und mit Guiding für Deep-Sky-Astrofotografie verwendet werden.

Die nächstkleinere und leichtere Montierung wäre die Sky-Watcher EQM-35 mit einem Gesamtgewicht von 13 kg einschließlich Gegengewichten. Das ist etwa 3 mal so viel wie ein AZ GTI und wird von Ihrer Familie vielleicht nicht akzeptiert 😉

Der Sky-Watcher EQM-35 hat ein 3/8″-Gewinde an der Unterseite und könnte vom Gesamtgewicht her noch gut auf einem Fotostativ verwendet werden. Größere und bessere Montierungen zwingen Sie in den meisten Fällen dazu, sie mit einem Stativ zu verwenden, das mit einer Montierung geliefert wird. Es ist wahrscheinlich notwendig, da die meisten Stative für die Tageslichtfotografie nicht für so hohe Traglasten ausgelegt sind und bei dieser Belastung nicht stabil genug sind.

Die nächste preisgünstige Mittelklasse-Montierung ist die Sky-Watcher HEQ5 Pro mit 30 kg Gewicht und Gegengewichten. Mechanisch kann er bis zu 14 kg tragen, aber für die Astrofotografie werden maximal 10 kg empfohlen. Diese Art von Halterung ist noch mit dem Auto transportierbar. iOptron scheint Halterungen mit dem besten Verhältnis zwischen Eigengewicht und Nutzlast herzustellen, zumindest was die Spezifikationen betrifft. Im Vergleich zu Sky-Watcher haben sie auch eine bessere Mechanik, aber sie sind nicht billig. iOptron CEM45-EC oder CEM40-EC wären ein Upgrade für Sky-Watcher AZ GTI, aber sie kosten 3-4 mal mehr als Sky-Watcher HEQ5 Pro und 2-3 mal so viel wie Sky-Watcher EQ6-R Pro. Lostmandy ist ein weiterer Hersteller von sehr guten und auch teuren Montierungen. Alle diese Halterungen sind dafür bekannt, dass sie direkt mit ZWO ASIAIR zusammenarbeiten, ohne dass eine Handsteuerung erforderlich ist. Das ist ein wesentlicher Unterschied im Arbeitsablauf und ist für mich wichtig.

Unterm Strich würde ich nicht dazu raten, High-End-Halterungen zu kaufen, wenn Sie keine Erfahrung damit haben und nicht genau wissen, wie und wann Sie sie verwenden werden. Ich fand Sky-Watcher AZ GTI ist eine interessante Alternative für den Anfang. Durch sein geringes Gewicht und seine kompakte Größe kann er sogar als Star-Tracker mit Go-To-Funktion eingesetzt werden. Ich werde sie weiterhin als tragbare Lösung verwenden, auch wenn ich mir in Zukunft eine stärkere Halterung zulegen würde.

Montieren Sie Kontrollsysteme

Heute haben die meisten Halterungen einen Motorantrieb und unterstützen Go-To-Operationen. Damit bestehen sie aus zwei Funktionsteilen: der eigentlichen Befestigungsmechanik mit Motorantrieb und einer Einheit mit Steuerung. Letztere wird auch “Hand Controller” genannt. Die Motorantriebseinheit verfügt ebenfalls über einen eigenen Controller, dessen Funktionalität jedoch auf die Steuerung der Motoren beschränkt ist. Inzwischen scheinen die meisten Astrofotografen entweder einen PC oder einen Spezialcomputer für alle Arbeitsschritte zu verwenden. Ein Handcontroller ist immer weniger relevant. Der Sky-Watcher AZ GTI wird nicht mit einer Handsteuerung geliefert. Sie wird durch eine App auf einem Smartphone ersetzt. Bei Verwendung mit ZWO ASIAIR oder Stellarmate über das EQmode-Kabel (siehe dazu die entsprechende Seite) wird diese App ebenfalls nicht benötigt. Dies ist eine sehr bequeme Methode mit viel weniger Unordnung und Teilen, die ausfallen oder inkompatibel werden können.

Leider ist ein direkter Anschluss an die Montierung nicht immer möglich, und viele Montierungen erfordern einen Anschluss an ihre Handsteuerung, obwohl eine externe Steuerung im Allgemeinen möglich wäre. Hinzu kommt, dass es keine standardisierten, herstellerübergreifenden Kommunikationsprotokolle gibt. Es ist besser, wenn Sie sich vor dem Kauf einer Halterung über die Anschlussmöglichkeiten informieren. Ich habe aus eigener Erfahrung gelernt, dass es als Anfänger in der Astrofotografie sehr wichtig ist, mit einem einfachen Aufbau und mit weniger Details zu beginnen, die man kontrollieren muss. Siehe meine Seite über ASIAIR oder Stellarmate als Minimal-Clutter-Lösungen.