Wenn das Wetter nicht mitmacht! Justieren am künstlichen Stern

„Pro Zoll Öffnung eine Woche Wolken“, dass scheint eine gängige Hypothese in der Astronomie zu sein und von vielen soweit bekannt. Beim Erwerb meines 14″ Meade hielt ich das noch für ein Ammenmärchen. Mittlerweile bin ich mir aber sicher, hierbei handelt es sich um eine nicht infrage zustellendes Gesetz! (Anm. Zum Zeitpunkt des Artikels befand ich mich in der 12!!! Woche) Na gut, es gab schon hier und da ein paar wenige Nächte, also wirklich äußerst wenige, aber in genau diesen passierte mir das Malheur mit dem lockeren Fangspiegel.

Ich möchte nochmals darauf hinweisen, dass ich kein Fachmann bin und die nächsten Schritte auf eigene Verantwortung nachgemacht werden dürfen.

Das Dilemma mit dem lockeren Fangspiegel wurde beim wiederholten Male zwar erfolgreich behoben, siehe hier, aber das erforderliche Einstellen, also die Justage, fehlt noch. Da ich nur wenig Lust hatte in der einzig klaren Nacht der nächsten zwei Wochen mit dem umständlich justieren am Stern zu verbringen, kam mir der Gedanke eines künstlichen Sterns. So ein künstlicher Stern hat natürlich noch einen weiteren grandiosen Vorteile, man muss ihn nicht nachführen.

TS-Optics Künstlicher Stern dimmbar und mit Stativanschluß - zur Justage und Test von Optiken, TSStar1
  • Dieser künstliche Stern...
  • Die Helligkeit ist stufenlos...
  • Präzise Lochblende mit 22 µm...
  • Praktischer...
  • Stromversorgung mit zwei...

Der „TS Star1“ von TS-Optics schien mir da am brauchbarsten! Erstens hatte dieser eine recht kleine Lochblende von nur 22 µm Durchmesser und zweitens war er einer der wenigen die auch kurzfristig lieferbar waren. Vermutlich wird es aber mit jedem anderen künstlichen Stern genauso funktionieren, zumindest kann ich mir nicht vorstellen das es diesbezüglich großartige neue Errungenschaften gäben könnte.

Was ist der Unterschied zwischen justieren und kollimieren?

Das war das erste was mir bei meiner Recherche über die Justage eines Schmidt-Cassegrain auffiel. Die Leute sprechen hier meist von kollimieren und seltener von justieren, da frage ich mich schon worin der Unterschied liegt. Wie immer half mir da die bekannteste öffentliche online Enzyklopädie weiter und über die Justierung kann man da folgendes lesen:

Unter Justierung – auch Justage – versteht man das möglichst exakte Einstellen durch einen fachmännischen Eingriff. Vorzugsweise handelt es sich um die Einstellung einer Messeinrichtung oder ihrer Anzeige.

Wikipedia DE

Na gut, dass mit dem „fachmännischen Eingriff“ ignorieren wir mal und rufen die Kollimation auf:

Die Kollimation (lat. collimare, abgewandelt von collineare: „in gerader Linie führen“) bezeichnet in der Optik die Parallelrichtung divergenter Lichtstrahlen. Die zugehörige Linse heißt Kollimator oder Sammellinse.

Wikipedia DE

Was sagt uns das? Nicht viel, außer das man „justieren“ immer sagen kann und „kollimieren“ nur wenn eine Kollimator-Linse vorhanden ist. In meinem Fall wäre also beides richtig! Hätte ich einen Newton, wäre das kollimieren vermutlich unmöglich.

Justieren in der Theorie

Das justieren selber (ich bleib jetzt einfach beim justieren) ist bei einem Schmidt-Cassegrain theoretisch sehr einfach, praktisch aber eher nicht! Zumindest nicht ohne weiteres.

Justieren lässt sich das Schmidt-Cassegrain nämlich nicht wie gewohnt über seinen Hauptspiegel, so wie bei einem Newton, sondern nur über den Fangspiegel. Der Hauptspiegel hingegen ist fest verbaut. Also er ist nicht wirklich fest verbaut und lässt sich in Längsachse bewegen, sonst könnte man nicht fokussieren, aber kippen oder neigen lässt sich da nix.

Szőcs Tamás TamasflexSchmidt-CassegrainCC BY-SA 3.0

Die eigentliche Justage des Schmidt-Cassegrain kann demzufolge nur über den Fangspiegel vorgenommen werden. Der Fangspiegel selber ist vorne als Fangspiegeleinheit in der Schmidt-Platte untergebracht. Diese Einheit besteht meist nur aus dem Fangspiegel, einer Fangspiegelaufnahme und einer Blende. Das ist alles kein Hexenwerk.

Der Fangspiegel selber ist dahingehend schon komplizierter. Stark vereinfacht befindet sich der Spiegel, getrennt durch einen Dorn, locker auf einer Platte aus Aluminium. Gehalten wird der Spiegel durch drei Justierschrauben und allerlei Krimskrams wie Federn, Bolzen und Schrauben.
Mit Hilfe des zentral angebrachten Dorns und den ringsherum angebrachten Justierschrauben, kann der Spiegel in jede beliebige Richtung gekippt werden. Ich selber habe so einen Fangspiegel zwar noch nicht zerlegt, Gott bewahre, aber ich habe interessiert einen Forumsbeitrag darüber verfolgt wo das einer gemacht hat. Ein echt verrückter Typ.

stark übertrieben Abbildung eines gekippten Spiegels

Um die Kipprichtung des Spiegels nachzuprüfen, wird einfach ein (künstlicher)Stern anvisiert und leicht aus dem Fokus gebracht. Das ganze sieht dann in etwa so aus.

Das zentrale schwarze Loch in der Mitte ist übrigens die Abschattung des Fangspiegel und dieser sollte im Idealfall mittig des leicht unfokussierten Sterns zu sehen sein.
Wenn nicht, dreht man ein Stückchen an den Justierschrauben des Fangspiegels, bis das schwarze Loch so exakt wie möglich mittig ist.
Das Problem dabei ist nur, dass sich der Stern mit jeder Drehung an den Justierschrauben aus dem Bild bewegt. Man muss also ständig den Stern irgendwie mittig im Okular behalten, aber gleichzeitig an den Justierschrauben drehen. Und genau darin liegt mein eigentliches Problem.

Hätte ich Arme wie Michael Groß, dann hätte ich das genauso wie oben beschrieben machen können. Leider sind meine Arme kurz und mein Teleskop dafür groß, ich müsste also immer wieder hin und herlaufen um zu sehen wohin und wie weit sich der zentrale Schatten bewegt hat.
Eine weitere, und vor allem bequemere Möglichkeit, wäre das justieren mit einem Freund. Während einer durchs Okular schielt, das Teleskop nachführt und Anweisungen gibt, schraubt der andere munter am Fangspiegel rum.
So wäre es dann ganze schon bedeutend einfacher, aber ich stehe nunmal alleine vor einem 14″ Schmidt-Cassegrain!

Justieren mit der Hilfe einer Astrokamera und einem künstlichen Stern

Das ist aber auch kein größeres Problem, solange man etwas an Ausrüstung hat. Im konkreten Fall wäre das eine Astrokamera, ein Computer und idealerweise eine motorisierte Montierung. Letzteres ist aber Luxus.

Bei mir handelt es sich bei der Astrocam um die „ZWO ASI 120MC-S“ und beim Rechner um einen ausgemusterten AMD A8 meiner Kids. Auf diesen, mittlerweile rein für die Astronomie umgemodelten PC, wurde zwar sehr viel installiert, wichtig für die Justage waren aber nur zwei Programme. „ASIStudio“ von „ZWO ASI“ und „Mire de Collimation“ von dieser unaussprechliche Seite.

Den künstlichen Stern habe ich noch Tagsüber in einer Entfernung von etwas mehr als 50m aufgestellt. Anvisiert wurde der Stern vorerst visuell mit dem Okular. Anschließend wurde die ZWO ASI in den Okularauszug gesteckt und der künstliche Stern mit „Planetary Imaging“ von ASIStudio auf dem Monitor gebannt.

„Planetary Imaging“ findet man innerhalb der „ASIStudio“ App und dient eigentlich zum aufzeichnen von Planeten. Genauso wie das Programm „Deep Sky Imaging“, dass aber für die Langzeitbelichtung von Deep Sky Objekten gedacht ist. Letzteres brauchen wir später noch, vorerst diente „Planetary Imaging“ für die Vor-Justage.

Werfen wir einen Blick auf das Programm „Mire de Collimation“ und für was dieses gut ist. Das Programm Mire de Collimation ist eigentlich nichts anderes als ein ödes Fenster mit einer transparente Zielscheibe. Der Clou an der Sache ist aber dass das Fenster immer im Vordergrund bleibt. Das heisst egal welches Programm man gerade aktiv bedient, „Mire de Collimation“ liegt darüber. Super simpel, aber total effektiv.

Jetzt hieß es für mich warten bis es ordentlich dämmert, denn auch der künstliche Stern ist tagsüber nicht mehr als ein rechteckiger schwarzer Kasten.

Vorjustieren mit Planetary Imaging

Endlich ist es dunkel und ich konnte den künstlichen Stern auch aus dem Fokus bringen. Man sollte dies nur ganz feinfühlig machen und lieber das Bild über „Planetary Imaging“ digital heranzoomen. Zu guter Letzt wird noch „Mire de Collimation“ gestartet und das Fenster mit der Zielscheibe mittig über den defokkusierten Stern gelegt.

Mit dem Schraubendreher bewaffnet und den Monitor samt Montierungssteuerung in der Nähe, konnte ich endlich loslegen mit der Justage.

Ich habe mich im Vorfeld viel mit dem Thema justieren eines Schmidt-Cassegrain auseinandergesetzt, aber letztendlich muss ich gestehen, dass ich an allen Tipps zum Auffinden der richtigen Justierschraube gescheiter bin. Am Ende war es dann ein wahlloses herum probieren welche Schraube was bewirkt. Im Grund genommen habe ich mal an der Schraube und dann wieder an der anderen gedreht, zwischendurch wurde das Teleskop nachgefahren. Irgendwann hatte ich den, Achtung Wortwitz, Dreh raus und wusste wie weit und an welcher Justierschraube ich drehen musste.

Man liest sehr viel über die richtige Herangehensweise beim drehen der Justierschrauben. Beim ersten Versuch habe ich noch probiert ein Gleichgewicht der Drehungen zu halten. Also eine Justierschraube zugedreht und die anderen dafür in die andere Richtung rausgedreht. Das war nicht gerade der Burner, wie man so neudeutsch sagt. Nicht nur das die Justage ewig gedauert hat, nein, am Ende der Justage ragte auch noch eine Schraube weiter heraus als die anderen. Diese Schraube hatte quasi keine Funktion mehr!

Beim zweiten mal habe ich immer nur zugedreht und nur bei Bedarf die anderen locker, dass war so ein Gefühlsding. Immer wenn es mir so vorkam als würde der Widerstand beim einschrauben zu groß werden, habe ich die anderen einfach ein Stückchen gelockert. Damit bin ich ganz gut gefahren.

Zum groben justieren ist das Live-Bild völlig ausreichend, aber irgendwann war das gelieferte Bild der ZWO ASI 120MC-S zu ungenau. Es wurde Zeit die App zu wechseln.

Endjustage mit Deep Sky Imaging

„Planetary Imaging“ wurde also beendet und „Deep Sky Imaging“ dafür geöffnet. Im Gegensatz zu „Planetary Imaging“ sieht man in „Deep Sky Imaging“ vorerst nix. Hier möchte man ja auch kein Video von Planeten aufzeichnen, sondern eine Langzeitbelichtung machen.

Ich für meinen Teil wählte zwei Sekunden als Belichtungszeit, dass reichte vollkommen um ein „scharfes“ Bild vom unscharfen Stern zu bekommen. Zwar musste ich jetzt nach jeder Drehung an der Justageschraube manuell den Auslöser in der App drücken und zwei Sekunden warten, aber die höhere schärfe machte das justieren um einiges einfacher und vor allem genauer.

Am Ende war ich ganz zufrieden mit dem Ergebnis und wartete gespannt auf die erste sternenklare Nacht. Diese kam auch schon tatsächlich zwei Tage später, aber nur für ein paar Minuten und das auch noch in der Früh. Dafür waren aber die Sterne schöne Punkte und der Mond gestochen scharf. Seither war es wie zu erwarten immer bewölkt, sind ja noch gut 2 Wochen hin bevor mein „Fluch“ endlich vorbei ist. Wenn es dann aber endlich mal klart, bin ich gespannt wie gut meine Justierung gelaufen ist. Zumal mein nächster Erwerb, ein Wide Field Okular, schon gespannt auf seinen Einsatz wartet.

CS, Dimi


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