Milyen módon vezethetem meg a felvételeket?

Mindazok, akik valamennyire foglalkoztak a csillagos égbolt fotózásával előbb-utóbb megtapasztalták, hogy a lehető leggondosabb pólusraállás mellett is a hosszabb expozíciós idejű felvételeik "csíkhúzósak" lettek.

Gyakorlatilag minden mechanika ún. periodikus hibával terhelt (mely abból adódik, hogy alkatrészeinek megmunkálása csak bizonyos toleranciával lehetséges) vagyis nem követik pontosan a kiválasztott célpontot. A legprofibb mechanikák periodikus hibája a +-5" nagyságrendben mozog, ám a kínai társaik ennél nagyságrenddel pontatlanabbak. (Tipikusan +-15 - +-30"-es hibával számolhatunk.) Ezen túlmenően egy csillag követésének pontosságát befolyásolja a pólusraállás pontatlansága, a légköri refrakció ill. a távcső mechanikai deformációja is.

Ebből következően a hosszabb (akár már az 1-2 perces) expoziciós idejű felvételek elkészítése során nagy szükség van a távcső vezetésére (szaknyelven guiding), vagyis hogy korrigáljuk a fenti problémák miatt fellépő hibákat. A feladat - nagy vonalakban - annyiból áll, hogy egy referencia csillag (ún. vezetőcsillag) rögzített pozíciójából történő elmozdulását követően finoman korrigáljuk a mechanik pozícióját.

A művelet két nagy lépésből áll: 1) A vezetőcsillag elmozdulásának detektálása 2) Az elmozdulás alapján visszajelzés a mechanikának Nézzük meg ezeket részletesen!

1) A vezetőcsillag elmozdulásának detektálása

A vezetőcsillag elmozdulását az alábbi három megoldással vehetjük észre:

a) vezetőtávcsővel és szálkeresztes okulárral: amennyiben hosszabb fókuszú (700-900 mm) vezetőtávcsővel rendelkezünk lehetséges egy dupla szálkeresztes okulárral szabad szemmel nézni a vezetőcsillag elmozdulását. Ez meglehetősen nagy koncentrációt igényel az akár több órára nyúló fotózás során.

b) vezetőtávcsővel és kamerával: ekkor szükség van a főtávcsőhöz stabilan, de állíthatóan rögzített vezetőtávcsőre. A vezetőtávcső lehet egy 9x50-es vezetőtávcső, esetleg egy kisméretű (7-8 cm-es) lencsés, ritkábban MC rendszerű távcső. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a fényképezendő objektum tágabb környezetében keressünk vezetőcsillagot, vagyis nagyobb eséllyel találunk kellően fényes csillagot amennyiben a vezetésre használt kamera nem túl érzékeny (ld webkamera). A megoldás hátránya viszont, hogy vezetési hibákat okozhat a főtávcső és/vagy a vezetőtávcső esetleges mechanikai deformációja. 9x50 keresőtávcső használatához egy keresőguider-adapterre van szükség, valamint érzékenyebb vezetőkamerát javasolt használni, az olcsóbb webkamerák (pl. Scopium Hold- és bolygó kamera) nem javasoltak, mivel nem érhető el velük kellő határfényesség.

c) off-axis guider használatakor nincs szükség plusz távcsőre, csak arra, hogy a főtávcsőre szerelt kamera elől egy kis fény "lopjunk" el beépített tükör/prizma segítségével. Ekkor kizárólag az objektum közvetlen környezetéből tudunk vezetőcsillagot választani, ahol nem biztos, hogy találunk fényeset. Emiatt különösen fontos, hogy érzékeny legyen a vezetőkamera, így a webkamerák nem igazán jöhetnek szóba. A megoldás előnye viszont, hogy a főtávcső mechanikai deformációit is ki lehet küszöbölni emellett meg lehet spórolni a vezetőtávcső súlyát. Off-axis guider választásakor figyeljünk oda, hogy newton távcsövek esetén meglehetősen korlátozott a fókusz-állítási lehetőség, ezért az off-axis guider minél kevesebb fényutat használjon fel.

A fentieket elolvasva nyilvánvalóvá válik, hogy a vezetőcsillag megfigyelése milyen megoldással történhet. A másik fele a vezetésnek - vagyis az, hogy a mechanika milyen módon kapja meg a visszajelzést a szükséges korrekciók elvégzésére - sokkal több megoldást tartogat számunkra. Az alábbiakban nem teszünk különbséget, hogy a vezetőcsillagot vezetőtávcsövön, vagy off-axis guideren keresztül figyeljük meg.

2) Visszajelzés a mechanikának

Visszajelzés manuálisan

Szemmel történő vezetés során nincs nagyon más lehetőség, mint kézzel nyomogatni a mechanika motorjainak mozgató gombjait. Amennyiben valamilyen vezetőkamerát használnunk ám azt nem tudjuk, vagy nem akarjuk összekötni a számítógéppel, akkor megoldható hogy megfelelő szoftverrel (pl. PHD guiding) egy szálkeresztet teszünk a kamera képére és a monitoron nézzük a csillag elmozdulását. Ekkor szintén a mechanika mozgatógombjai segítségével korrigáljuk annak mozgását. Mindkét esetben fontos, hogy a legkisebb mozgatási sebességet használjuk: sokszor még a 2x csillagsebesség is sok lehet. Ennek az lehet az eredménye, hogy az ideális pozíción túlkorrigáljuk a mechanikát, ami pontatlan vezetést fog eredményezni.

Visszajelzés automatikusan

Hosszabb idő után a fenti két megoldás meglehetősen fárasztó lehet, vagyis felmerül az igény a korrekciók automatikussá tételére azaz az autoguiding-ra. Autoguiding esetén a korrekciós döntéseket a kamerához csatlakoztatott vezérlőegység hozza meg, mely lehet egy önálló eszköz, de akár egy PC-n futó program is. Utóbbi esetben - magától értetődően - szükség van egy számítógépre valamint a tényleges vezetést végző szoftverre.

Visszajelzés PC-n futó szoftver segítségével

A visszajelzés a mechanika felé történhet annak autoguider portján (ST-4 protokollal) vagy kézivezérlőjén keresztül. Autoguide portot gyakorlatilag csak a goto vezérléssel ellátott mechanikákon találunk valamint ezek rendelkeznek pc-re köthető kézivezérlővel. Az "egyszerű" kétmotoros kézivezérlő esetén leginkább manuális vezetésre van mód, bár egyes esetekben lehet autoguider portot rászerelni. (Ez esetben probléma jelenthet, hogy túl nagy sebességgel korrigálja a mechanika mozgását.)

Kézivezérlőn keresztüli visszajelzés nem igényel mást, mint egy kábelt, mely a kézivezérlőt összeköti a számítógép soros (másnéven RS-232) portjával. (Amennyiben nem áll ez a csatlakozás rendelkezésre egy USB/soros port adapter is nélkülözhetetlen.) Tekintettel arra, hogy a vezetést végző szoftvereknek nincs tudomásuk arról milyen mechanikát vezérelnek, szükség van még egy köztes programra (ez az ún. ASCOM programcsomag) mely "elrejti" a mechanika különbözőségeit. Jól használható ez a megoldás a Celestron EQ-5 Goto, Meade LXD 55/75 goto ill. a SkyWatcher EQ-3/EQ-5/HEQ-5/EQ-6 goto mechanikákkal. (Utóbbiak esetében a SynScan kézivezérlő legalább 3.x-es változata szükséges.)

A SkyWatcher HEQ-5 és EQ-6 SynTrek mechanikák esetében nincs lehetőség kézivezérlőn keresztüli vezetésre, mivel az alap kézivezérlő nem csatlakoztatható számítógépre. Lehetőség van azonban arra, hogy egy számítógép átvegye a kézivezérlő funkcióit, ekkor az ún EQ-MOD adaptációra (mely áll egy soros portra csatlakozó elektronikából és egy ASCOM driverből) van szükség mely megteremti a számitógép és a mechanika közvetlen kapcsolatát. Ekkor természetesen a guider programok az ASCOM driveren keresztül képesek kommunikálni a mechanikával. Ez esetben is szükség lehet egy plusz USB/soros port átalakítóra.

Autoguider porton keresztüli vezetés során lehetőség van számítógépünket a mechanika autoguider feliratú portjára csatlakoztatni mégpedig a kamerán keresztül, amennyiben az rendelkezik erre szolgáló ST-4 kivezetéssel. A népszerű guider kamerák (pl. Alccd/QHY5, ASI) rendelkeznek ilyennel és lehetővé teszik a kommunikációt a számítógép és a mechanika között. A számítógépre továbbra is szükség van - hiszen a kamera által adott képet ez dolgozza fel - azonban a vezetési parancsok a kamerán keresztül jutnak el a mechanikához. Amennyiben a kamerán nincs ST-4 kivezetés, akkor a számítógép és a mechanika ST-4 portja közötti kommunikáció során a számítógép USB (esetleg párhuzamos) portjára egy külön eszközt kell tenni és csak ezt követően csatlakoztathatjuk a számítógépet a mechanika ST-4 portjára.

Ez a megoldás gyakorlatilag minden ST-4 kompatibilis guide porttal rendelkező mechanikával használható, többek között a Celestron EQ-5 Goto, ill. a SkyWatcher EQ-3/EQ-5/HEQ-5/EQ-6 SynScan és SynTrek mechanikákkal.

Visszajelzés dedikált eszközzel

Az automatikus vezetés talán legkifinomultabb megoldása, mikor egy erre a célra kifejlesztett eszközt alkalmazunk, mely azon kívül, hogy érzékelő a vezetőkamera képét képes a korrekcióhoz szükséges döntések meghozatalára is. (Ez az ún. standalone guiding.) A standalone guiding során nincs más teendő mint a vezetőtávcső vagy off-axis guider kihuzatába helyezni a kamerát és összekötni a mechanika guide portjával. Ezt követően a kamera néhány egyszerű beállítást követően máris képes önmagától korrigálni a vezetés pontatlanságait. Ez a megoldás gyakorlatilag minden ST-4 kompatibilis guide porttal rendelkező mechanikával használható, így a Celestron EQ-5 Goto, ill. a SkyWatcher EQ-3/EQ-5/HEQ-5/EQ-6 SynScan és SynTrek mechanikákkal.

Erre a célra a legnépszerűbb eszköz talán a Lacerta/Mgen standalon guider.

Az alábbiakban két darab, egyenként 5 perces expozícióval felvételt mutatunk meg, mely jól demonstrálja a vezetés szükségességét.

vezetés nélkül	vezetéssel

Távcső: SkyWatcher Black Diamond 120ED apo refraktor Mechanika: SkyWatcher EQ-6 Goto Vezetőtávcső: Tal 75/600 refraktor Vezetőkamera: Meade DSI Pro Szoftver: PHD Guiding Egyéb: párhuzamos port->autoguide port adapter