AstroTrac – enkel astrofotografering for alle

Dei fleste fotografar har forsøkt å ta bilete av nattehimmelen, og dei fleste oppdagar at ein ikkje kan eksponere lenge utan at stjernene vert dradd ut som strekar. Bilete med stjernespor i kombinasjon med landskap kan vere fantastiske, men kva om ein ynskjer noko meir?

Tidligare var løysinga å bruke ei astronomisk ekvatorialmontering. Men ei slik montering i god kvalitet og nøyaktighet kosta mykje, og var ofte svært tunge og lite transportable. Dog er ei solid ekvatorialmontering det einaste som gjeld om ein skal fotografere gjennom store teleskop. Ein treng monteringa si masse for å kunne stabilisere teleskopet tilstrekkeleg, spesielt gjeld dette teleskop som har litt lengde. Eit langt teleskop har gjerne fordelt tyngda andre stadar enn rundt hovudaksen, og dermed vil vektarmprinsippet òg gjere seg gjeldande. Og heng ein i tillegg eit tungt kamera i enden på teleskopet, er perfekt avbalansering og stødig montering avgjerande for å få eit godt resultat.

Men kva om ein ynskjer å fotografere med vanlig fotooptikk mot himmelen? Med moderate brennvidder og lengre eksponeringstider? Mange amatører konstruerte sine eigne fotorigger for vanlig kamerautstyr. Desse riggane vart kalla «barn-door trackers», og besto i si enkelhet av to treplater hengsla saman, og med ein manuell skrue som ein (med handa) skrudde på for å følge stjernene. Konstruksjonen var svært enkel, men fungerte overraskende bra! Nøyaktigheten på trackinga med desse riggane vart i hovudsak avgrensa av operatøren si evne til å skru på skruen i nøyaktig korrekt hastighet. Ikkje ei enkel oppgåve, og ofte måtte mange eksponeringar kastast på grunn av litt unøyaktig tracking!

Richard Taylor frå England hadde eit ynskje om å lage ein fotograferingplattform som var kompakt, nøyaktig og som i tillegg kunne kombinerast med utstyr som fotografen allereie hadde. Han tok utgangspunkt i prinsippet bak dei gamle «barn-door trackers», men erstatta treplatene med solid aluminium. Skruen vart erstatta med ein høypresisjonsskrue, som vart rotert ved hjelp av ein svært nøyaktig motor. Resultatet vart AstroTrac, ein umiddelbar suksess! Sidan starten er AstroTrac blitt modifisert litt, i tillegg til at det er no er mogleg å oppgradere monteringa med ekstrautstyr for utvida funksjonalitet.

For oss som hadde brukt ekvatorialmonteringar i årevis, var skepsisen til AstroTrac først stor. Kunne verkeleg AstroTrac vere SÅ nøyaktig, og samtidig tåle heile 15 kg med utstyr? (Sjølve AstroTrac-uniten veg ca 1 kg). Etter kvart som erfaringane strømde på, vart det klart. Utstyret innfridde det produsenten lova! Underteikna har sjølv ei solid ekvatorialmontering med totalvekt på over 30 kg. I si tid kosta monteringa halvanna månadslønn. Drivverket på denne monteringa er rimelig bra, men monteringa krev bil for transport og er dermed best eigna til stasjonært bruk med større teleskop.

Kva så med drivverket på AstroTrac? Fortalt enkelt; drivverket grusar mi gamle (og dyre) montering ned i støvlane! AstroTrac har ei nøyaktighet på trackinga som plasserer den høgt opp i toppen, blant dei beste ekvatorialmonteringane!

Tradisjonell ekvatorialmontering

Tradisjonell ekvatorialmontering

Vanleg kameraoptikk? Ikkje teleskop?
Ein treng ikkje teleskop for å ta astrofoto. Tru det eller ei! Mange objekt på stjernehimmelen er faktisk så store at mange teleskop rett og slett gjev eit alt for snevert synsfelt. Kameraoptikk derimot, vil gje eit stort synsfelt og høg lysstyrke. Det aller beste er å bruke fastoptikk med høg lysstyrke. Dette fordi fastoptikk har færre linseelementer enn zoomoptikk, og dermed gjev betre lysgjennomgang og mindre indre refleksjonar. AstroTrac-systemet taklar brennvidder frå vidvinkel og opp til teleobjektiv på 2-300mm utan problem. Og ved å montere på litt ekstrautstyr (motvektsarm og motvekter), er det mogleg å bruke endå større optikk (f.eks 600 mm) på AstroTrac-en! Astrofotografering er no blitt ei overkommeleg utfordring for dei fleste fotografar! Og amatørastronomene har endelig fått eit system som er lett å ta med i bagasjen ved turar til utlandet.

Komplett AstroTrac-oppsett for fotografering

Periodisk feil
Sjølv om ekvatorialmonteringane roterer svært jevnt, så har vi likevel problem med å følge stjernene heilt nøyaktig. Dette skuldast at vi brukar mekanikk og motorar, og det er vanskeleg å lage tannhjul, drivverk og skruar som er så nøyaktig maskinert. I tradisjonelle ekvatorialmonteringar har ein ofte eit hovuddrivverk som gjerne brukar 8-10 min på ein heil rotasjon. Dette medfører til at ein dermed kan få noko som kallast periodisk feil. Dette merkar ein ved at unøyaktigheten på tannhjul og giring vil gjenspegle seg i eit fast mønster, basert på kor lang periode drivverket har. Dersom drivverket har litt feil i maskineringa ein stad på tannhjulet, vil denne feilen gjenta seg med eit fast intervall. For å få heilt nøyaktig tracking av stjernene, må ein dermed korrigere for denne unøyaktigheten. Til dette kan ein bruke ein autoguider.

Ein er rett og slett eit lite CCD-kamera som fotograferer ei enkelt stjerne. Ved å registrere denne stjerna sin posisjon på CCD-brikka kontinuerleg, vil ein kunne fange opp unøyaktigheten i drivverket. Autoguideren sender beskjed til motorstyringa om at stjerna har flytta seg x antal pixlar sidan sist, og dermed kan motorstyringa justere hastigheten ørlite grann, slik at stjerna vert plassert tilbake på riktig posisjon på CCD-brikka. Denne justeringa skjer normal ein gong i sekundet, og sørger for at monteringa vert svært nøyaktig. AstroTrac har ein eigen inngang for autoguider, og er dermed i stand til å ta i mot korrigeringsdata frå denne.
Fordelen med AstroTrac er at denne konstruksjonen nyttar seg av ein lang skrue (i motsetning til eit hovuddrivverk), som lar deg følge stjernehimmelen nesten 2 timer sammenhengande før du må spole tilbake skruen. Dermed unngår du periodiske feil. Skruen på AstroTrac er så nøyaktig dreia, at avviket er i størrelsesorden +/- 2.5 buesekund over ein 5 min periode. Dette talet seier deg kanskje ikkje så mykje, men planetskiva til Saturn er ca 20 buesekund i diameter. Drivverket til AstroTrac er dermed svært nøyaktig!

PolteleskopFor å få nøyaktig tracking, er ein avhengig av å stille opp aksen på AstroTrac så nøyaktig som mogleg mot jorda sitt rotasjonspunkt. Dette punktet ligg like i nærleiken av polstjerna, og dermed kan ein nytte eit eige polteleskop for å få perfekt oppstilling. Polteleskopet plasserast i ein eigen haldar på enheten, og inneheld eit LED-belyst trådkorssikte for nøyaktig innstilling. Med litt øving, kan ein sette opp AstroTrac til svært nøyaktig tracking, på ca 5 minutter. Til vidvinkelfotografering kan ein klare seg utan polteleskop, men det er absolutt anbefalt om ein ynskjer å bruke teleobjektiv.

Wedge eller stativhode?
AstroTrac har laga sin eigen wedge (eller ekvatorialkile) som ein brukar for å få stilt opp enheten i riktig vinkel mot polpunktet. Ein kan òg bruke eit gira stativhovud til dette, men hugs at det krev nokså mykje av hovudet! Prismessig kan det derfor vere like gunstig å bruke AstroTrac sin wedge, som er svært solid og nøyaktig konstruert. For å feste kameraet på AstroTrac, må ein montere på eit kulehovud. Her trenger ein ikkje nødvendigvis det aller ypperste av kulehovud, så lenge det klarer å halde kamera og optikk stabilt. Med kulehovud står du fritt til å velge objekt på himmelen etter at AstroTrac-enheten er satt opp korrekt.

Wedge for AstroTrac

Wedge for AstroTrac

Motvektshode
Om ein ynskjer å bruke tyngre teleobjektiv (gjerne stor fastoptikk), vil ofte eit kulehovud kunne bli litt i svakaste laget. Då bør ein vurdere AstroTrac sitt motvektshovud. Dette bruker ei motvektsstang med regulerbare motvekter, og gjer det svært lett å balansere sjølv tunge fastobjektiv på AstroTrac-en. 600mm f/4 går fint!
AstroTrac treng 12V spenning, og ein kan bruke AstroTrac sin eigen batterihaldar for AA-batteri. Men her i Noreg er ofte nattetemperaturen lav, og då vil AA-batteria komme til kort. Vi anbefaler difor at ein brukar ein separat batteripakke med høg kapasitet til AstroTrac. Celestron sin Powertank 7Ah er ypperlig og brukar 12V blybatteri. Dette batteriet tåler kulde bra, og sørger for stabil tracking i mange timar. Ein kan òg koble AstroTrac rett til sigarettenneruttaket på bilen, då det følger med 12V ledning med sigarettennerplugg.

AstroTrac i praktisk bruk

Andromedagalaksen (M31) er ei av dei største galaksene vi kjenner til. Den ligg i vårt galaktiske nabolag, «kun» 2.5 millionar lysår unna. I tillegg er den ei av dei sterkaste galaksane som kan sjåast på nattehimmelen med berre augene. Arealet på himmelen er faktisk like stort som 8 fullmånar, men den svake overflatelysstyrka gjer at den kan vere litt vanskeleg å sjå første gongen. Dette biletet er tatt ved hjelp av AstroTrac, eit Canon speilreflekskamera og eit 200mm teleobjektiv, og viser potensialet som ligg i AstroTrac-systemet!

Andromedagalaksen M31

Andromedagalaksen M31

Sjustjerna, M45, har mange sett på himmelen. Dette er ein open stjernehop som innheld mange hundre energirike stjerner av svært ung alder. Denne hopen med stjerner bevegar seg samla gjennom rommet, og passerer gjennom ein støvtåke. Det sterke lyset frå stjernene vert reflektert i støvet, og vi ser denne stjernetåka som ein blå dis rundt stjernehopen. Denne stjernehopen heiter på japansk Subaru, og er faktisk inspirasjonen for logoen til det kjente bilmerket!

Pleiadene (M45)

Pleiadene (M45)

Nordamerikatåka, NGC7000, er ei stor gasståke i stjerneteiknet Svanen. Stjernelyset får hydrogengassen til å sende frå seg stråling (nesten på samme måte som eit lysstoffrør), og denne strålinga visast på bildet med raud farge. Ein ser lett korleis denne tåka har fått namnet sitt, med si karakteristiske form!

Nordamerikatåka (ngc7000) i Svanen

Nordamerikatåka (ngc7000) i Svanen

Triangelgalaksen, M33
Denne galaksen ligg i stjerneteiknet Triangelet, og er ei av de svakeste galaksene ein kan se med det blotte auget. Dette krev dog gode forhold og eit trena auge. Galaksen er nokså stor, og vi ser den rett ovanfrå. Det er nesten utroleg kor mange detaljar det er mogleg å få med seg kun ved hjelp av 200 mm brennvidde!

Triangelgalaksen (M33) i Triangelet.

Triangelgalaksen (M33) i Triangelet.

Vidvinkelbilete med AstroTrac
AstroTrac og vidvinkelobjektiv er ein fantastisk kombinasjon! Dette er den desidert enklaste måten å bruke AstroTrac på, og anbefalt i starten medan du opparbeider deg erfaring med fotografering og bilderedigering. Ved lave brennvidder er kravet til oppstilling ikkje så høyt. Dette betyr at du kan pakke sekken lett, med kamerautstyr, stativ, AstroTrac og eit par kulehovud, og deretter komme deg til fjells, langt unna lysforureining og dis! AstroTrac er ypperleg til td. timelapsesekvensar der du ynskjer litt lengre lukkertider, i tillegg til at kameraet følgjer stjernene. Spesielt vert bilete av strukurene i vår eigen galakse, mjølkevegen, fantastiske med AstroTrac. Ei eksponering på eit par minutt er nok til å få med deg den flotte kontrasten mellom den tettpakkede stjerneansamlinga i sentrum av mjølkevegen, og dei mørke støvskyene som ligg i forgrunnen og skjuler lyset frå stjernene bak. Når du brukar lange eksponeringstider på stjernehimmelen, oppdager du brått alle de vakre fargane som finnast i gasståker, støvtåker og galaksane!

Vidvinkelbilete av melkeveien, tatt med 14mm vidvinkelobjektiv.

Vidvinkelbilete av melkeveien, tatt med 14mm vidvinkelobjektiv.

Utsnitt av melkeveien, tatt med 35mm fastoptikk.

Utsnitt av melkeveien, tatt med 35mm fastoptikk.

Så, kven passar AstroTrac for?

AstroTrac passar for alle fotografar som har god optikk, kamera og stativ, men som ynskjer ein enkel og svært nøyaktig motorisert tracker for å følge stjernene. Ein treng ikkje å ha spesielle kunnskapar innan astronomi for å dra nytte av AstroTrac, men det er sjølvsagt ein fordel å lese seg litt opp på kva som finnast på stjernehimmelen. Vi anbefaler boka «Praktisk Astronomi» av Magnar Fjørtoft, som gjev ein utruleg bra introduksjon til amatørastronomiens verden! Alle som har drevet med amatørastronomi ei tid, vil òg  sette pris på kvalitetane til AstroTrac. Mange reiser på ferieturar til andre delar av verden, som gjerne har ein heilt annan, og kanskje meir eksotisk stjernehimmel. Då er AstroTrac eit perfekt reisefølge, som lar deg ta med minnene heim!

Oppdatering 19.08.2014
Oppsett og bruk av polteleskop
Vi har fått eit spørsmål frå ein kunde angåande korleis ein brukar polteleskopet. Håpar vi kan gi eit grei innføring her:

Polteleskopet har som funksjon å hjelpe til med innstilling av AstroTrac-monteringa, slik at rotasjonsaksen til AstroTrac kjem så nær jorda sin rotasjonsakse som mogleg. Dette punktet ligg like ved sidan av stjerna Polaris, som er sterkaste stjerna i stjernebiletet Ursa Minor («Lille bjørn»). Stjerna er ei magnitude +2-stjerne, og er såleis nokså lett å finne.
Det enklaste er å bruke dei to ytterste stjernene i kroppen på Ursa Major («Store bjørn» eller ofte kalla Karlsvogna). Ved å trekke ei linje mellom desse stjernene, og forlenge denne vidare, treff du på polstjerna. (Denne illustrasjonen finn du forresten i søkarbiletet på polteleskopet).

AstroTrac polteleskop

AstroTrac polteleskop

I polteleskopet ser du ein sikteretikkel med innrissa informasjon.  Du har seks linjer som kryssar kvarandre i polpunktet. I tillegg ser du innrissa stjernebileta Kassiopeia og Store Bjørn, samt eit par bilete frå den sørlege halvkula. For å få plassert polstjerna korrekt på retikkelen, må du først rotere polteleskopet slik at orienteringa på Store Bjørn eller Kassiopeia stemmer med orienteringa på himmelen på det aktuelle tidspunktet. Merk at du ikkje vil sjå desse stjerneteikna i polteleskopet, det er kun retninga som er interessant.

Når orienteringa stemmer, kan du justere stativet (eller wedge-en) slik at polstjerna blir liggande mellom dei to korte strekane på linja merka med Polaris (grøn pil)
På grunn av at jorda sin akse viglar på seg som ein snurrebass (dog over mange tusen år), vil polpunktet langsomt endre seg. Oppholdet mellom dei to korte strekane viser kvar polpunktet er akkurat no. (Merk årstala 2000 og 2030 avmerka ved sidan av linja).
Når du har plasser stjerna nøyaktig i oppholdet mellom dei to korte strekane, er monteringa korrekt oppsatt. Merk at ved fotografering med lang brennvidde er det alltid litt å hente på å finjustere denne posisjonen. Om du merkar at stjernen blir litt for lange, så bør du sjekke om poljusteringa er korrekt. Sjekk om ev. stativet har krympa litt i vinterkulda, eller om eit av beina kanskje sig ned i underlaget. For optimal ytelse bør stativet vere så nøyaktig i vater som du får til!