Polausrichtung durch Einscheinern

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Manuelles Einscheinern einer parallaktischen Montierung

Einleitung

Als „Einscheinern“ bezeichnet man eine Methode der Polausrichtung von parallaktischen Montierungen nach Julius Scheiner (1858-1913).

Eine parallaktische Montierung muss besonders für fotografische Zwecke genau eingenordet werden, um eine Bildfelddrehung um den Leitstern beim Guiding, oder eine Drift in Deklination bei frei laufender Montierung zu verhindern. Viele Montierungen besitzen dafür einen Polsucher, mit dem die Einnordung eigentlich ganz gut und oft auch ausreichend gelingt. Wenn jedoch zB der Polarstern nicht zu sehen ist, aber auch wenn eine genauere Einnordung erforderlich ist, kommt man um das Einscheinern nicht herum.

Hier wird das manuelle Einscheinern beschrieben, also ohne Hilfe einer Software wie zB. „WCS“ (Web-Cam-Scheinern) oder der Gleichen.

Zuerst noch ein paar Hinweise: Zum Einscheinern benötigt man ein Teleskop auf der Montierung. Die Montierung mit Teleskop und Gegengewicht wird immer so ausbalanciert, dass die Seite die nach Osten gerichtet ist „etwas“(!) schwerer ist. Das kann also die Teleskopseite oder die Seite mit den Gegengewichten sein – je nach Stellung der Montierung. Das ist sehr wichtig.

Des Weiteren benötigt man ein beleuchtbares Fadenkreuzokular. Alternativ dazu kann auch eine Kamera (zB Webcam) am PC/Laptop und eine Software, mit der man das Bild von der Kamera mit einem Kreuz oder einem Gitternetz überlagern kann (zB PHD Guiding), verwendet werden. Die Kamera muss fest im Okularauszug des Teleskops geklemmt werden können.

Für eine grobe Ausrichtung der Montierung benötigt man ggf. noch einen Kompass und ein Winkelmesser, wenn der Polarstern nicht zu sehen ist und/oder kein Polsucher vorhanden ist.


Grobe Ausrichtung der Montierung (ohne Polsucher)

Die Montierung muss zunächst auf dem Stativ genau mittig ausgerichtet werden. Dabei sind beide Stellschrauben für die Polrichtung etwa gleich tief in das Gewinde geschraubt, wenn sie handfest angezogen sind. Der Grund dafür ist, dass nun genügend Weg zum späteren Justieren der Polrichtung sowohl nach West als auch nach Ost zur Verfügung steht. Bitte beachten: Auf dem folgenden Bild ist die Montierung NICHT mittig auf dem Stativ!

Datei:Stellschrauben_Polrichtung.jpg

Nun wird die Stundenachse (auch Rektaszensions- oder RA-Achse) der Montierung durch Versetzen des Stativs so gut wie möglich in Nord- Südrichtung gebracht. Bei Montierungen auf Säulen muss entsprechend der Säulenadapter positioniert (gedreht) werden. Dabei muss die RA-Achse mit der Öffnung des Polsuchers nach Norden zeigen. Als Hilfsmittel kann zB ein Kompass dienen.

Nun kann das Stativ ggf. durch Verkürzen oder Verlängern der Stativbeine horizontal ausgerichtet werden. Hierzu dient eine Wasserwaage oder die evtl. vorhandene Dosenlibelle der Montierung. Wobei hier erwähnt werden muss, dass diese Dosenlibellen leider oft sehr ungenau sind.

Anmerkung: Grundsätzlich ist das horizontale Ausrichten einer parallaktischen Montierung nicht notwendig, jedoch sinnvoll. Zum einen wird eine eventuelle ungleiche Lastverteilung vermieden die im Extremfall dazu führen kann, dass die ganze Gerätschaft kippt. Zum anderen kann nun -wenn vorhanden- die Polhöhenskala an der Montierung zur groben Einstellung der Polhöhe verwendet werden.

Datei:Polskala.jpg

Dabei sollte man sich aber darüber im Klaren sein, dass die meisten Skalen, besonders an preiswerten Montierungen, nicht wirklich genau sind. Sie können aber als nützlicher Anhaltspunkt dienen. Ist keine Skala an der Montierung vorhanden, kann auch ein Winkelmesser benutzt werden. Als Referenzkante oder -fläche kann zB das parallel zur RA-Achse ausgerichtete Teleskop dienen, siehe folgendes Bild:

Datei:Teleskop_parallel.jpg

Die Polhöhe wird über zwei weitere Stellschrauben an der Montierung verstellt.

Datei:Stellschrauben_Polhoehe.jpg

Man erkennt schon an der Form dieser Schrauben, dass die Verstellung der Polhöhe etwas mehr Kraft erfordert, als die Verstellung der Polrichtung. Bei der Verstellung der Polhöhe bewegt man durchaus schon mal 20-30 kg auf oder ab. Entsprechend sollte man darauf achten, dass diese Schrauben der Montierung im Polblock nicht zu viel Spielraum lassen sondern nach Möglichkeit immer „auf Tuchfühlung“ sind. Also keine Schraube zu weit herausdrehen und dann die gegenüberliegende herein. Bewährt hat sich, wenn man eine Schraube leicht löst und dann beide gleichzeitig in die gleiche Richtung dreht. So kann nichts passieren und die Polhöhe wird sicher verstellt.

Bei der groben Ausrichtung der Montierung sollte man nicht allzu penibel vorgehen, dass kostet unnötig Zeit. Das, was hier jetzt lange gelesen werden konnte sollte normal in ca 5-10 Minuten erledigt sein. Ist allerdings der Blick nach Ost oder West und auch zum Polarstern nicht möglich, sollte die Polhöhe mit Wasserwage und Winkelmesser so gut wie nur irgend möglich eingestellt werden. Das dauert dann natürlich entsprechend länger.

Das Einscheinern der Polhöhe

Im Prinzip ist es egal, ob man mit der Polhöhe oder der Polrichtung beginnt. Es gibt aber Gründe für den Beginn mit der Polhöhe. Siehe aber auch die nächst folgende Information!

1) Wenn die Polhöhe nicht stimmt besteht die Möglichkeit, dass die Nachführgeschwindigkeit nicht passt. Das hat mit evtl. Differenzen der Winkelgeschwindigkeit zu tun. Das bedeutet, dass man beim Scheinern auch noch ständig in RA korrigieren muss und sich dabei evtl. sogar Fehler einhandelt.

Um dies zu vermeiden schlage ich immer vor, zunächst die Polhöhe zu scheinern. Dabei schlägt man 2 Fliegen mit einer Klappe:

- die Polhöhe wird justiert

- und damit passt dann auch die Nachführgeschwindigkeit.

Somit sind zwei Fehlerquellen schon mal vermieden und beseitigt.

2) Wie unter „Grobe Ausrichtung“ schon erwähnt, ist das Verstellen der Polhöhe an einer Montierung ein ziemlicher Kraftakt: Man bewegt die ganze Montierung samt Teleskop und Gegengewichte im Polblock herauf oder herunter. Bei diesem Akt besteht viel eher schon mal die Möglichkeit, dass man eine zuvor gescheinerte Polrichtung wieder verstellt, als umgekehrt. Denn beim Verstellen der Polrichtung ist gewaltig weniger Kraft notwendig. Somit ist eine evtl. dritte Fehlerquelle vermieden.

Achtung: Nur wenn es aus irgendeinem Grund unmöglich ist die Polrichtung einigermaßen gut grob auszurichten, aber auch, wenn es unmöglich ist einen Stern unter 30° Höhe in Ost oder West zu sehen, sollte mit dem Scheinern der Polrichtung begonnen werden!


Das Einscheinern beginnt mit dem Einschalten der Nachführung der Montierung. Die Montierung sollte nun eine Weile laufen, damit sich alle Antriebselemente setzen können. Dauer ca 2-3 Minuten.

Zum Scheinern der Polhöhe sucht man sich einen nicht zu hellen Stern (ca 3-4 mag) genau im Westen oder Osten, in Deklination nahe 0°, und stellt ihn mit der Steuerung der Montierung in die Mitte des Fadenkreuzokulares oder des Bildes der Kamera. Der Stern sollte sich zwischen 20° und 30° in Höhe befinden, besser sind ca 20°. Danach wird das Fadenkreuzokular oder die Kamera so im Okularauszug gedreht, dass der Stern genau auf einer der Linien hin und her wandert, wenn man die Montierung mit der Handbox in RA schneller oder langsamer bewegt (vor – zurück).

Datei:Fadenkreuz01.gif

Jetzt wird der Stern wieder in die Mitte gestellt, die Montierung ohne Korrekturen in Deklination laufen gelassen und nur die Drift in Deklination beobachtet. Wenn der Stern nach oben oder unten (also Nord oder Süd) auswandert, muss die Polhöhe korrigiert werden. Dabei nicht so lange warten, bis der Stern ganz aus dem Gesichtsfeld verschwunden ist.

Datei:Fadenkreuz02.gif

Beispiel für Blick in Richtung Ost

Wandert der Stern in DEC so aus, dass man die DEC-Achse nach Norden korrigieren muss um den Stern wieder im Fadenkreuz zu haben, dann ist die Polhöhe zu hoch eingestellt. Man kann sich das verbildlichen, indem man die Abweichung der Bahnen mit beiden Unterarmen simuliert. Der eine Arm simuliert die Bahn des Teleskops, der andere die Bahn des Sterns. Dann sieht man sehr offensichtlich, was Sache ist.

Ein Beispiel für Blick in Richtung Ost:

Datei:Blick_Ost.jpg

Andersrum: wandert der Stern Richtung Süden aus, dann ist die Polhöhe zu tief.

Achtung: Für den Blick Richtung Westen gilt genau das Umgekehrte! Also wandert der Stern dort in Richtung Süden aus, dann ist die Polhöhe zu hoch usw.


Jetzt wird sehr vorsichtig die Polhöhe in die entsprechende Richtung korrigiert. Danach wird der Stern wieder in die Mitte des Fadenkreuzes gestellt und wieder die Drift beobachtet.

Achtung: Das Verstellen von Polhöhe und -richtung sollte nicht zu grob erfolgen.

Ist eine Drift schon nach weniger als 1 Minute zu erkennen, sollte sofort nachgestellt werden, um nicht unnötig Zeit zu vergeuden.

Die Prozedur wird so oft wiederholt, bis der Stern keine Drift mehr zeigt. Wenn der Stern ca. 10 Minuten* ohne Drift in Deklination verfolgt wird, kann mit dem Scheinern der Polrichtung begonnen werden.

Das Einscheinern der Polrichtung

Nun wird ein Stern im Süden in die Mitte des Fadenkreuzes gestellt. Dieser Stern sollte sich so nah wie irgend möglich genau im Süden (Meridian) und in Deklination 0° befinden. Die Montierung wird nun wie gehabt ohne Korrekturen in Deklination laufen gelassen und die Drift beobachtet. Wandert der Stern nach Süden aus, muss die Polrichtung mit den Stellschrauben nach Westen (grüner Pfeil, siehe folgende Abbildung) verstellt werden. Wandert er nach Norden aus entsprechend nach Osten (gelber Pfeil, siehe folgende Abbildung).

Datei:Polrichtung_verstellen.jpg

Auch dies kann man sich verbildlichen, in dem man mit beiden flachen und etwas gekrümmten Händen die jeweiligen Bahnen simuliert:

Datei:Blick_Sued.jpg

Nach dem Verstellen der Polrichtung wird der Stern erneut in die Mitte des Fadenkreuzes gestellt und die Drift erneut beobachtet.

Das Ganze wird so lange wiederholt bis das Ergebnis zufriedenstellend ist. Bleibt der Stern ca. 10 Minuten* in der Mitte, kann noch einmal die Polhöhe kontrolliert werden. Das ist besonders dann sinnvoll, wenn sich beim Scheinern der Polrichtung eine sehr große Abweichung herausgestellt hat.

Je nach Erfahrung und Anforderung dauert die Prozedur ca. 20 Minuten bis 1,5 Stunden. Sternwarten- und anders fest installierte Montierungen werden in ein bis zwei Nächten eingescheinert.

Anmerkung:

* Je nach Anforderungen. Je länger ein Stern keine Drift zeigt, desto genauer ist die Montierung eingenordet. Die Zeitangaben weichen, je nach Verfasser einer solchen Anleitung, voneinander ab. Kann man nach 10 Minuten keine Drift erkennen, ist die Montierung nach meiner Erfahrung ausreichend eingenordet. Erkennt man nach 10 Minuten eine -wenn auch geringe- Drift, sollte nachjustiert werden.

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