Zur elektronischen Steuerung der Montierung, bzw. deren Antriebsmotore

von Wolfgang Paech

Hierzu vorweg einige Begriffsdefinitionen:

Die Nachführgeschwindigkeit (Ausgleich der Erdrotation):

Die Geschwindigkeit mit der die Rektaszensionsachse - oder bei azimutalen Montierungen beide Achsen - entgegen der Erddrehung gestellt werden muß, ist in Abhängigkeit des Beobachtungsobjetes unterschiedlich groß (der Mond hat z.B. eine Eigenbewegung). Hier hat man im allgemeinen folgende Einstellmöglichkeiten an der Steuerung zur Auswahl

  • Sonnengeschwindigkeit
  • Mondgeschwindigkeit
  • Sterngeschwindigkeit (oft als sideral bezeichnet)

Auch die Nachführgeschwindigkeit für Sterne ist - je nach ihrem Deklinationswert - leicht unterschiedlich. Hightech-Steuerungen für große Teleskope passen die Geschwindigkeit oft automatisch an.

Der automatischer Ausgleich des Getriebespiels:

In jedem Antrieb muß zwischen den einzelnen Elementen (Schnecke-Schneckenrad) ein wenig Spiel sein (eine alte Feinmechanikerregel lautet dazu: Null auf Null dreht sich nicht). Ändert man nun zu Korrekturbewegungen die Drehrichtung der Antriebe, so vergeht eine endliche Zeit, bis das Getriebe wieder "greift". Praktisch bedeutet dass, Sie drücken eine Korrekturtaste und der Stern bewegt sich nicht bis das Getriebespiel herausgefahren ist. Speziell in der langbrennweitigen Astrofotografie kann diese kurze Zeitspanne ausreichen eine Aufnahme zu ruinieren. Deshalb gibt es bei Schritt- und Gleichstrommotorsteuerungen oft die Möglichkeit dieses Getriebespiel im Schnellgang herauszufahren. Dazu werden die Motoren für eine einstellbare und durch Versuche herauszufindene Zeitspanne im Schnellgang betrieben und dann automatisch in die Korrekturgeschwindigkeit zurückgesetzt. Bei englischsprachigen Teleskopen oder Steuerungen heißt das Backlash Compensation.

Die PEC - Kompensation:

Jedes Schneckenradgetriebe hat Fertigungstoleranzen und somit sogenannte Rundlauffehler. Wäre dies nicht der Fall, so würde jedes Beobachtungsobjekt bei einer exakt aufgestellten parallaktischen Montierung praktisch unbegrenzt lange in der Gesichtsfeldmitte eines Teleskopes sichtbar. Dies ist leider nicht so. Ein Rundlauffehler macht sich durch eine periodische Geschwindigkeitsänderung der Nachführung bemerkbar. Das bedeutet der Antrieb läuft periodisch langsam und schneller (die Zeitperiode ist dabei von einer Umdrehung der Schnecke abhängig, die Perioden handeslüblicher Montierungen liegen grob zwischen 5 und 10 Minuten). In der Praxis sieht man einen Stern im Okular langsam "hin- und herpendeln". Mit "klugen" Steuerungen kann dieses Pendeln messen, sie haben einen sogenannten Lernmodus. Man führt dabei einen Stern für eine Schneckenzeitperiode möglichst exakt bei sehr starker Vergrößerung in einem Fadenkreuzokular nach. Aus den Korrekturgeschwindigkeiten die dabei durch den Beobachter eingegeben werden (Geschwindigkeit wird erhöht oder verlangsamt), rechnet der Mikroprozessor der Steuerung eine mittlere Nachführgeschwindigkeit, die aktiviert man die PEC Funktion, automatisch eingestellt wird. PEC kommt übrigens auch aus dem amerikanischen und bedeutet Periodic Error Compensation.

Je kleiner der Pendelfehler ist, desto präziser läuft eine Montierung und desto weniger Korrekturen muß man während astrofotografischer Aufnahmen vornehmen.

Aufgepasst: Der Pendelschneckenfehler wird heute bei einigen Montierungen unter den technischen Daten angegeben. Hier finden sich teilweise wirklich abenteuerlich kleine Werte, der Fehler wird dabei in Bogensekunden (+/-) angegeben. Die wirklich wahren Werte dürften bei Montierungen der Mittelklasse (um die DM 2000.-) so um die 8-10 Bogensekunden liegen. Montierungen der Spitzenklasse (DM 15.000 - 25.000) liegen bei ca. 3 bis 5 Bogensekunden.

Der Auto Guider Steuereingang:

Viele der Schritt- und Gleichstrommotorsteuerungen verfügen über sogenannte Auto-Guider Steuereingänge. Hier kann man (frau) eine CCD-Kamera anschließen, die dann automatisch die Nachführung und die notwendigen Korrekturbewegungen steuert.

Weiterlesen: Synchronmotorantrieb

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