Tutorial zum Star Adventurer von Sky-Watcher – Teil 2 – Ausrichtung

Der Star Adventurer von Sky-Watcher ist eine parallaktische Montierung mit einachsiger Nachführung für Kameras und kleinere Teleskope und ist vor allem zur Deep-Sky-Fotografie unterwegs geeignet. In dieser Reihe werden die wichtigsten Fragen im Umgang mit dem Star Adventurer geklärt. In diesem Teil geht es um die richtige Ausrichtung.

Im ersten Teil dieser Reihe geht es um den Nutzen, die Ausstattung und den Aufbau für die Kamera. Den ersten Teil findet ihr hier.

Warum ausrichten?

Wie bekannt und in anderen Beiträgen bereits erklärt (Astrofotografie – das Problem mit der Erddrehung und Lösungsmöglichkeiten), dreht sich die Erde um die Erdachse. Eine parallaktische Montierung, wie der Star Adventurer von Sky-Watcher, hilft bei der Himmelsbeobachtung oder Astrofotografie, da sie die Erddrehung ausgleicht. Somit bleibt das beobachtete Objekt immer im Sichtfeld und es kommt auf Bildern nicht zu den bekannten Sternspuren. So sind bei der Deep-Sky-Fotografie lange Belichtungszeiten möglich.

Natürlich wäre ein beliebiges Aufstellen der Montierung viel zu einfach. Um die Erddrehung perfekt ausgleichen zu können, muss die Montierung genau entlang der Erdachse ausgerichtet werden. Auf der Nordhalbkugel kann man sich am Polarstern orientieren, da dieser mit sehr guter Näherung in der Verlängerung der Erdachse steht. Auf der Südhalbkugel muss man sich am Sternbild Oktant orientieren. In diesem Beitrag wird allerdings nur das Vorgehen auf der Nordhalbkugel erklärt.

Aber wie wird die Montierung ausgerichtet? Dafür gibt es verschiedene Herangehensweisen, je nach benötigter Genauigkeit. Hat man den Star Adventurer nicht genau am Himmelspol ausgerichtet, können bei sehr langen Belichtungszeiten trotzdem Sternspuren auftreten. Ebenso wandern die Objekte bei längerer Beobachtungszeit langsam aus dem Sichtfeld.

Die sicherste und beste Methode ist das sogenannte Einschreinern oder Schreiner Methode. Es wird z.B. für große Observatorien benutzt, die entsprechend genau ausgerichtet werden müssen. Es ist sehr komplex und zeitaufwändig. Für unsere Anwendung sind einfachere Methoden ausreichend, daher gehe ich nicht weiter auf das Schreiner Verfahren ein. Wer sich dennoch hierüber informieren möchte, findet genügend Anleitungen und Informationen im Internet. Ich selbst habe es bisher noch nicht angewandt.

Eine relativ genaue und gleichzeitig schnelle Methode ist die Orientierung am Polarstern. Diese wird üblicherweise von Hobbyastronomen für nicht ortsfeste Fernrohre benutzt. Diese Methode beschreibe ich weiter unten etwas genauer. Auch hier gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen kann man relativ einfach mit einer Handy-App arbeiten oder etwas komplexer und komplett manuell. Beides wird in diesem Beitrag genau beschrieben.

Eine dritte und sehr einfache Methode ist das grobe Ausrichten nach Norden mittels Kompass und Einstellen der Polhöhenwiege auf den Breitengrad, an dem man sich gerade befindet (für Karlsruhe 49°). Für normale Belichtungszeiten, die sich nicht über Minuten erstrecken, und kurze Beobachtungszeiten kann dieses Ausrichten sogar schon ausreichend sein. Ich selbst habe hiermit gute Erfahrungen gemacht. Bei Belichtungszeiten von 30 Sekunden waren keine Sternspuren zu erkennen.

Auffinden des Polarsterns am Nachthimmel

Zunächst ist es wichtig, den Polarstern zu suchen und natürlich auch zu finden. Mit Sicherheit hat jeder in der Kindheit mal gehört, wie man den Polarstern am einfachsten finden kann. Dafür sucht man zunächst den Großen Bären (Großer Wagen). Den sollte jeder finden können. Dann verbindet man die beiden Sterne des Wagens an der der Deichsel abgewandten Seite (konkret α und β Ursae Majoris, Dubhe und Merak) und verlängert diese Linie um das Fünffache. So trifft man fast direkt auf den Polarstern. Der Polarstern (α Ursae Minoris) ist ein relativ heller Stern und gehört zum Sternbild Kleiner Bär oder Kleiner Wagen. Tatsächlich sieht das Sternbild aus, als wäre es eine kleine und auf dem Kopf stehende und gedrehte Version des Großen Wagens. Der Polarstern bildet die Spitze der Deichsel. So kann man relativ leicht erkennen, ob man den richtigen Stern gefunden hat. Das nächste Bild zeigt die Vorgehensweise zum Finden des Polarsterns. Die Sternbilder sind ungefähr in der Position dargestellt, wie man sie in Deutschland Anfang Juni um Mitternacht sieht.

Auffinden des Polarsterns mit Hilfe des Großen Bären durch Verlängern der Linie Merak und Dubhe. Stellarium Screenshot

Auffinden des Polarsterns mit Hilfe des Großen Bären. Stellarium Screenshot

Die grobe Richtung kann man auch mit einem Kompass bestimmen, da der Polarstern immer im Norden steht, daher auch der Name Polarstern.

Ausrichten des Star Adventurers

Da wir nun den Polarstern gefunden haben, können wir den Star Adventurer daran ausrichten. Dies tun wir nicht, indem wir grob darüber peilen, das wäre viel zu ungenau. Der Hersteller hat zu diesem Zweck direkt einen sogenannten Polsucher in den Star Adventurer integriert. Das ist ein kleines Fernrohr, welches mit verschiedenen Markierungen und Skalen versehen ist. Es dient dazu, den Himmelpol zu suchen, daher der Name. Der Polsucher ist genau in der Achse eingebaut. Wir müssen die beiden Schutzkappen vorne und hinten entfernen und können nun durch den Polsucher schauen. Das funktioniert leider nicht mit montiertem Kameraadapter oder Deklinationseinheit. Da es nachts überlicherweise dunkel ist und wir die Sterne im Normalfall nicht direkt unter einer Straßenlaterne beobachten, können wir die Skalen im Inneren des Fernrohres nicht erkennen. Dafür liegt dem Star Adventurer je nach Ausstattungsvariante eine Beleuchtungseinheit bei. Dieses kann man vorne auf den Polsucher aufstecken und über ein dimmbares Rotlicht werden unsere Skalen im Inneren nun beleuchtet.

Blick durch das Polsucherfernrohr des Star Adventurers von Sky-Watcher

Blick durch das Polsucherfernrohr.

Star Adventurer mit abgenommenen Schutzkappen des Polsucherfernrohres und montierter Polsucherbeleuchtung.

Star Adventurer mit abgenommenen Schutzkappen des Polsucherfernrohres und montierter Polsucherbeleuchtung (oben).

Es wäre jetzt viel zu einfach, den Polsucher mit dem Fadenkreuz genau auf den Polarstern auszurichten. Leider steht der Polarstern nicht ganz genau am Himmelspol. Er liegt etwas daneben, nämlich ungefähr 44 Minuten, das sind in etwa 0,73°. Das heißt, der Polarstern kreist also in einem sehr kleinen Kreis jeden Tag einmal um den Himmelspol (zumindest für den Beobachter von der Erdoberfläche). Leider ist auch der Durchmesser dieses Kreises nicht konstant bei 44 Minuten, sondern wird bis zum Jahr 2102 etwas kleiner und danach wieder größer. Wir müssen also ziemlich viele Dinge berücksichtigen, um den Himmelspol exakt zu treffen.

Ausrichten mit einer Handy-App

Wir können uns jedoch einen sehr guten Assistenten besorgen, der uns die meiste Arbeit abnimmt. Und zwar eine App für unser Smartphone, welches ohnehin fast immer griffbereit in unserer Nähe ist. Hierfür einfach in eurem Store nach Polar Scope oder Polaris Finder suchen und ihr solltet eine Auswahl an passenden Apps angezeigt bekommen. Sucht euch eine aus, die euch gefällt. Ich gebe hier keine Vorschläge, da sich der Beitrag nicht mit den Apps und deren Bewertung beschäftigen soll.

Die App berechnet jetzt, je nach Uhrzeit, Datum und eurer Position, wo der Polarstern steht und zeigt euch als Bild an, wie es im Polsucher aussehen soll. Je nach App, wird euch zusätzlich der aktuelle Himmelsausschnitt angezeigt, in dem sich der Polarstern befindet. Das macht das Auffinden deutlich einfacher. Da verschiedene Hersteller unterschiedliche Skalen und Markierungen im Polsucher anbringen, bieten viele Apps unterschiedliche Overlays an. Für den Star Adventurer muss die App auf Sky-Watcher eingestellt werden. Weitere bekannte sind z.B. Astro-Physics oder Takahashi. Wenn die App nun das passende Bild mit dem richtigen Overlay anzeigt, können wir mit dem Ausrichten des Star Adventurers beginnen.

Position des Polarsterns zum Himmelspol in der Windows App PolarScope

Position des Polarsterns zum Himmelspol in der Windows App PolarScope

Der Star Adventurer wird auf dem Stativ grob in Richtung Norden, also zum Polarstern, ausgerichtet. Dies kann entweder per Augenmaß oder mittels Kompass geschehen. Über die Libelle der Polhöhenwiege stellt man das Stativ nun genau ins Lot. An der Polhöhenwiege wird über die Skala der Breitengrad eingestellt, an dem man sich gerade befindet. Oft gibt die App auch bereits diese Info an. Für Karlsruhe z.B. 49° nördliche Breite. Der Breitengrad entspricht genau der Höhe des Himmelspols über dem Horizont.

Die Anzeigen im Polsucher drehen sich mit der Rektaszensionsachse. Um mit der App zu arbeiten, muss die Achse manuell so eingestellt werden, dass die Ziffer 6 unten ist, also genau dem Bild in der App entspricht. Das lässt sich z.B. überprüfen, indem man Kanten von Hauswänden oder andere senkrechte Objekte in eurer Nähe anvisiert. Zum Verstellen muss natürlich die Fixierung der Achse (der große schwarze Ring vorne am Star Adventurer) gelöst werden. Ist die 6 unten im Polsucher, kann der Star Adventurer nun über die Verstellungen der Polhöhenwiege genau so eingerichtet werden, dass sich im Polsucher das identische Bild wie auf unserer App zeigt. Nach dem Fixieren der Sicherungen, um ein ungewolltes Verstellen zu verhindern, ist der Star Adventurer ausgerichtet und kann fertig aufgebaut und verwendet werden.

Manuelles Ausrichten – Einfache Variante

Man kann mit einem einfachen Trick den Star Adventurer bereits relativ gut ausrichten. Zunächst sucht man im Sternbild Kleiner Bär (Kleiner Wagen) nach dem zweithellsten Stern. Dieser heißt Kochab oder β Ursae Minoris. Verbindet man den Polarstern mit Kochab, so liegt der Himmelspol nahe dem Polarstern ziemlich genau auf dieser Verbindungslinie in Richtung Kochab. Nun merken wir uns die Position, in der Kochab vom Polarstern aus gesehen in etwa steht, also z.B. auf 11 Uhr. Wir haben, wie weiter oben beschrieben, den Polsucher so eingestellt, dass die 6 unten ist und können die Polhöhenwiege nun soweit verstellen, dass der Polarstern in etwa auf der gleichen Position steht, also z.B. auf 11 Uhr im Polsucher. Das kann im ersten Moment verwirren, da der Polarstern am Himmel eigentlich doch auf 5 Uhr vom Himmelspol aus gesehen steht. Das Polsucherfernrohr dreht das Bild jedoch um, sodass es in diesem Beispiel im Polsucher bei 11 Uhr richtig eingestellt ist. Leider funktioniert fotografieren durch den Polsucher nicht wirklich gut, sodass ich euch kein Bild zur richtigen Einstellung mit Blick durch das Fernrohr zeigen kann. Die Vorgehensweise ist auch in der Bedienungsanleitung des Star Adventurers kurz beschrieben.

Auffinden des Himmelspols über die Verbindungslinie Kochab–Polarstern. Stellarium Screenshot

Kochab ungefähr auf 11 Uhr vom Polarstern, der Himmelspol befindet sich auf der Verbindungslinie. Stellarium Screenshot

Umgekehrtes Bild im Polsucher. Auffinden des Himmelspols über die Verbindungslinie Kochab–Polarstern. Stellarium Screenshot

Bild im Polsucher umgekehrt. Der Polarstern befindet sich ungefähr auf 11 Uhr vom Himmelspol. Stellarium Screenshot

Im Polsucher sind mehrere konzentrische Kreise mit unterschiedlichen Durchmessern zu sehen. Das hat den Hintergrund, dass der Abstand des Polarsterns zum Himmelspol nicht konstant ist und, wie bereits oben beschrieben, über die nächsten Jahre geringfügig abnimmt. Als Hilfe hat uns Sky-Watcher aber im Polsucher oben rechts entsprechende Markierungen angebracht, die uns die Jahreszahlen bis 2032 und die dazugehörigen Kreise zeigen.

Manuelles Ausrichten – Genaue Variante

Wenn ihr euch den Polsucher genauer anschaut, werdet ihr feststellen, dass es eine ganze Reihe verschiedener Skalen und Markierungen gibt. Diese helfen uns, den Star Adventurer genau auf den Himmelspol auszurichten, ohne dafür ein Smartphone oder die App nutzen zu müssen. Oldschool, dafür aber etwas komplizierter. Wie das funktioniert, ist in der Bedienungsanleitung des Star Adventurers kurz beschrieben. Ich gehe hier aber nochmal genauer auf das komplette Prozedere ein.

Zunächst kurz zu den Skalen am Gehäuse des Star Adventurers. Die schwarze Skala mit weißen Strichen und Ziffern, die fest am Gehäuse angebracht ist, ist die Zeitskala. Sie geht von 17 bis 7 Uhr. In Richtung Okular folgt dann eine weitere Skala auf einem drehbaren Ring. Dies ist die Datumskala. Auf der Datumskala entspricht jeder Strich zwei Tagen. Es gibt noch eine dritte Skala, diese zeigt lediglich Werte von E 20 bis W 20 an. Dies ist die Längengrad-Skala. Bevor sich alle Skalen bewegen lassen, muss die Fixierung der Rektaszensionsachse gelöst werden (der große schwarze Ring vorne am Star Adventurer).

Skalen des Polsuchers am Star Adventurer, Datumskala, Zeitskala und Längengrad-Skala

Skalen des Polsuchers, eingestellt auf Karlsruhe, 01.01. 22 Uhr

In Deutschland haben wir die Mitteleuropäische Zeit. Diese bezieht sich auf den 15. Längengrad Ost. In Deutschland liegen wir jedoch weiter westlich (Karlsruhe z.B. auf 8° 30′ Ost). Das heißt, für uns gehen die Sterne und die Sonne etwas später auf oder unter, als sie es auf dem 15. Längengrad tun, für den unsere Zeit genau stimmt. Folglich befinden sich die Sterne um eine bestimmte Uhrzeit etwas weiter „hinten“. Bezogen auf die Sterne, gehen unsere Uhren also ein paar Minuten vor. Diesen Faktor müssen wir berücksichtigen. Dafür stellen wir den schwarzen Skalenring mit der Datum- und Längengrad-Skala ein, indem wir unsere Position bezogen auf die Zeitzone angeben. Für Karlsruhe wäre das z.B. 15° Ost für die Zeitzone und 8° 30′ Ost für die Position. Die Differenz sind 6,5°. Da sich Karlsruhe westlich befindet, stellen wir die Längengrad-Skala so gut es geht auf 6,5° W. Wir berücksichtigen also, dass unsere Uhren, bezogen auf die Sterne, ein paar Minuten vor gehen (für Karlsruhe etwa 26 Minuten).

Nun wird die Rektaszensionsachse so gedreht, dass die aktuelle Uhrzeit mit dem aktuellen Datum übereinstimmt. Also dass die Linien beider Skalen genau fluchten. Dazu aber die gesamte Achse drehen und nicht nur den Skalenring, da sonst die Längengrad-Einstellung wieder verstellt wird. Im Sommer muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Winterzeit genommen wird. Im Sommer muss also von der aktuellen Zeit noch eine Stunde abgezogen werden. Um 22 Uhr auf unseren Uhren muss im Sommer also der Strich bei 21 Uhr mit dem Datum übereinstimmen.

Unsere Einstellungen sind jetzt komplett und die Polhöhenwiege wird nun so eingestellt, dass der Polarstern genau auf der 6-Uhr-Position im Polsucher erscheint. Wie bereits weiter oben geschrieben, wählt ihr aus den konzentrischen Kreisen den passenden aus, der der aktuellen Jahreszahl entspricht. Diese sind im Polsucher angegeben. Der Star Adventurer ist jetzt fertig ausgerichtet und die Beobachtung des Nachthimmels kann beginnen.

Ich hoffe, der Beitrag hilft euch beim Ausrichten eurer Montierung weiter. Ich freue mich auf eure Kommentare, Fragen und Anregungen.


Tutorial zum Star Adventurer von Sky-Watcher – Teil 1 – Nutzen und Ausstattung

Tutorial zum Star Adventurer von Sky-Watcher – Teil 2 – Ausrichtung (dieser Teil)

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