Pólusra állás digitális osztottkör segítségével

Bevezetés

Már évek óta egy LX200 mechanikájú távcsövet használok CCD képek készítéséhez. A pontos pólusra állás és a periodikus hibáktól mentes követés elengedhetetlen a hosszab (2-5-10 perc) integrációjú felvételek készítéséhez. Az utóbbi az LX200 automatikus periodikus hiba korrekciós szolgáltatásának (Smart Drive) felprogramozása után megoldottnak látszott, míg a pontos (és nem utolsó sorban, lévén "állandó kitelepülő", gyors) pólusra állás problémájával sokáig küszködtem.

Az LX200 operációs rendszere az alábbi, gyors és pontos pólusta állási módszert ajánlja fel:

1. Állítsuk a távcsövet (a mechanikus osztottkörei segítségével) óraszög 0^h deklináció 90°-ra.
2. Egy gomb lenyomásával ezt közölve a mechanika a bellításhoz képest annyit mozdul el, mint amennyire (és amerre) a pólushoz képest a Sarkcsillag van.
3. Ezekután szálkeresztes okullár segítségével (persze, kezdetben a "durvább" esetben a keresőtávcső szálkeresztjének segítségével) az éket (értsd RA tengely iránya) a mechanikus csavarok állításával a lehető legpontosabban a Sarkcsillagra irányítjuk.
4. A távcső egy, az adatbázisából választott, a meridián és az egyenlítő közelében lévő fényes referencia csillagra áll rá. Persze ez nem esik pontosan a látómező közepébe. Erre már az elektronika mozgatásával ráállunk és ezt egy gomb lenyomásával tudatva a géppel már pontosan tudja, hogy "merre az arra"!

A fenti módszert az teszi megvalósíthatóvá, hogy

• A gép tárolja a (természetesen korábban beadott) pontos időt és a megfigyelő földrajzi koordinátáit.
• A nagy pontosságu rámutatás (High Precision Point) léptetőmotor lépésszámláló módszerével a 2. lépésbeli pólusról Sarkcsillagra állás rendkívül pontosan (ívmásodperces nagyságrend!) történik.

Természetesen az első kritérium helyettesíthető az észlelőhely pontos csillagidejének ismeretével! Ez az információ nem másra kell, mint hogy RA-ban mekkorát kell a második lépésben elfordulnia a mechanikának. A negyedik lépés nyilvánvalóan csak arra kell, hogy a RA-beli orientáció minél pontosabb legyen. Megjegyzem, az óraszög 0^h beállítás hibája a 2. lépésben gyakorlatilag eltünik, nem érdemes GPS koordinátákat és atomóra időket használni!

A probléma

A fenti módszer gyors is, pontos is mi hát a baj? Ha a kedves olvasó megértette a vázolt eljárást, láthatja, hogy a módszer pontosságát kettő tényező határozza meg:

• A 2. pont beli pólus-Sarkcsillag átállás. Enek pontossága nagy és a mechanika által adott.
• Az óraszög 0^h deklináció 90°-ra való beállás pontossága. Sőt, az egyik fenti megjegyzés szerint csak a deklinációbeli 90°-ra való beállás pontossága!

Az egész pólusra állás problémája most már csak arra korlátozódik, hogy

Hogyan álljunk legpontosabban deklináció 90°-ra?

Használjuk a Sarkcsillagot, mint fixpontot a következőkben (hiszen, ha nem "húzzuk" a beállítást 5-10 percnél tovább, akkor azalatt ívpercnél kevesebbet mozdul el!). Ha "ráérünk", akkor "igazi" fix pont, mint templomtorony (villámhárítójának csúcsa) stb. az ajánlott célpont.

1. Álljunk "mechanikus" módon a legpontosabban dec 90°-ra! Az égi fixpontot állítsuk a szálkereszt (optikai tengely) közepére!
2. Fordítsuk el 180°-kal a RA tengelyt! A fix pont elmozdult a látómezőben, korrigáljuk vissza az elmozdulás felét csak a deklinációs finommozgatás (mechanikus vagy elektronikus) állításával a maradékot pedig a RA tengely irányának elmozgatásával!
3. Ismét fordítsuk el a RA tengelyt 180°-kal, (praktikusan vissza az előző állásba), és ismételjük a 2. pontban leírtakat mindaddig, míg a korrekció már nem okoz változást a szálkereszt közepe és a fixpont közöt!

Megjegyzések:

• Kezdetben persze még messze lehetünk a dekli 90°-tól, ekkor a kereső szálkeresztjét használjuk!
• A 2. pont praktikusan a villás szereléseknél a deklinációs tengely meridiánbeli állapotában, míg a német szerelésnél éppen erre merőlegesen, a deklinációs tengely kelet-nyugati (majd nyugat-keleti) irányba állításával oldható meg.
• Az egész eljárás végén maradni fog egy "le nem dolgozható" eltérés. Ezért fejeződik be az eljárás akkor, ha ez a "maradék" eltérés már nem csökkenthető tovább!
• MECHANIKA GYÁRTÓK FIGYELEM! Ez a maradék eltérés nem más, mint az optikai tengely és a RA tengely közötti szög eltérés (más szavakkal a tengelyek merőlegességének (RA - dec és dec - optikai) különbsége. Ja, ha ez kicsi, attól még külön külön nagyot is hibázhatnak! De nyugalom, a tengelymerőlegességek hibáinak semmi hatása nincs a követés pontosságára, annál inkább a koordináta beálláséra!)
• A fenti eljárás során természetesen nem kell óragépet járatni!.

A módszer

ezekután már kézenfekvő:

1. Álljunk a legpontosabban deklináció 90°-ra a fent leírtak szerint!
2. Mozdítsuk el a mechanikát az aktuális pólus-Sarkcsillag átmenetnek megfelelően! (Ha még 1-ben óraszög 0^h-ra is ügyelünk, akkor ezt az LX200 magától elvégzi!)
3. Állítsuk mechanikusan a RA tengely irányát úgy, hogy a Sarkcsillag legyen az optikai tengelyen!
4. Pontosítsuk a csillagidőnket egy egyenlítő közeli csillag szerint.

Egy utolsó praktikus tanács: persze az egész beállítósdit jó, ha megelőzi a kereső szálkeresztjének a főoptika tengelyirányába állítása, és ha elmozdítható a szálkereszt az okulárban (a főoptikán), annak is a centrálása!

A pontosságról

Ha gyakorlottak vagyunk a módszer alkalmazásában, könnyedén megvalósítható az ívperc vagy annak töredékét (akár harmadát, negyedét) elérő pontosság! Egy ilyen sikerültebb beállás mellett az egyenlítőn is legfeljebb negyed-fél óra alatt gyűlik fel egyetlen ívmásodpercnyi eltérés. A pólusra állás és a követés pontosságáról az alábbi táblázat ad összefoglalást:

Az általam leggyakrabban használt optikai összeállításban (10" f/3 optika 7.4ľm pixelméret) 2" a pixelfelbontás, így például egy elkapkodott, 1'-es (amit nem nehéz kis gyakorlattal meghaladni) pólusra állás után is az Örvényködöt (M51) 11 percig  integrálhatom anélkül, hogy egy pixelnyi, a pólusraállás hibájából eredő elmozdulásra kellene számítanom.

KELL ENNÉL TÖBB?