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Astrofotografia

Stazionamento, allineamento e utilizzo della montatura equatoriale for dummies

La prima volta che ho messo le mani su una montatura equatoriale non mi era proprio tutto chiarissimo. Di seguito alcune semplici cose che ho imparato grazie alla rete (in particolare sul forum di astronomia.com) e a mie spese.
Non vuole essere una guida completa ma solo dare indicazioni su alcuni punti che all'inizio possono essere poco chiari. Faccio riferimento alla mia montatura dotata di GoTo (Skywatcher HEQ5 Synscan), ma vale sostanzialmente per tutte le equatoriali. Si da per scontato che almeno si distinguano le diverse parti della montatura.

Operazioni iniziali


Allineamento del reticolo del cannocchiale polare

A destra l'immagine del nuovo reticolo delle montature Skywatcher. Semplificando molto, in fase di allineamento, posizionando la stella polare ad una certa ora sull'"orologio" il centro del reticolo punterà esattamente il Polo Nord celeste e la polare nel corso del suo movimento seguirà fedelmente il cerchio su cui è posizionata (ovviamente al netto delle tolleranze e imperfezioni meccaniche).
Il reticolo del cannocchiale polare necessita di essere allineato con l'asse polare della montatura, altrimenti l'inseguimento non sarà accurato. Se si è fortunati il reticolo arriva già in asse dalla fabbrica; la verifica e la procedura di allineamento (operazione abbastanza semplice, da svolgere solo una volta) sono spiegate bene a questo link, allineamento polare preciso , basta seguire le istruzioni del passo 1. Non andate oltre e lasciate perdere il posizionamento con i cerchi graduati (vedi sotto). Già che ci siete marcate sulla montatura (o meglio, applicate delle etichette adesive e segnate su quelle) la posizione in cui la diagonale 0-6 del reticolo (oppure l'altra, vedi più avanti) è perfettamente verticale (utilizzando il solito traliccio o lo spigolo della casa).

Orientamento del reticolo del cannocchiale polare

Per allineare, con la montatura in home position ruotate l'asse DEC per scoprire il cannocchiale polare. Sapete che dovete tenere le 12 (0) in alto e le ore 6 in basso. Guardate e ... Orrore! L'orologio è ruotato, le ore sono tutte spostate!
È normale che le montature arrivino con il reticolo orientato alla pene di segugio. Il cannocchiale polare viene avvitato sulla montatura e quando arriva la fine del filetto e va in battuta, li si ferma e l'orientamento è quello che è (casuale). Quindi è raro che in posizione di partenza l'orientamento sia corretto. Il mio per esempio è ruotato di quasi 180°, con le ore 6 in alto. Il manuale dice: "per l'allineamento polare, ruotate l'asse di AR della montatura per mettere l'ora ZERO del reticolo nella posizione più alta del campo visivo del cannocchiale polare", quindi nel mio caso dovrei allineare con i contrappesi che guardano il cielo e il telescopio che ciondola verso terra.
L'orientamento del reticolo non è un problema. Si ruota l'asse AR di quello che serve, si posiziona la polare, si ruota di nuovo in posizione di partenza.
Sconsigliato tentare di smontare il cannocchiale polare o peggio il vetrino e ruotare il reticolo per modificare l'orientamento. Dentro è ingrassato e si corre il rischio di sporcare tutto e fare un casino per niente. Mi ha fatto ridere il commento di un utente di un forum in risposta a quanti (tanti) si ostinavano a voler smontare e mettere mano per avere a tutti i costi le ore 12-6 esattamente allineate all'asse della montatura:
Do you guys also drive your cars around endlessly, parking and reparking in a futile attempt to end up with all 4 wheel logos sitting level and right-side up???
Inoltre: non è indispensabile utilizzare proprio l'asse 0-6. Stiamo parlando di un cerchio, possiamo fare finta che i numeri non ci siano (come in certi orologi), immaginare le 0 e le 6 in alto e in basso su uno qualsiasi dei due diametri messi in verticale e posizionare di conseguenza. Nel mio caso lo adopero rovesciato, con le 6 in alto: casualmente è quasi la home position e devo ruotare l'asse AR di pochissimo invece che di 180°.

I cerchi graduati

La faccio molto semplice: sulle montature di questo livello, dotate di GoTo, i cerchi graduati sono puramente decorativi. Meccanicamente lasciano molto a desiderare e non sono posizionati in maniera precisa. Non diventate pazzi con longitudine, gradi, data, il 10 ottobre ecc. ecc. Non servono. Diverso è se non avete il GoTo e dovete puntare manualmente con le coordinate.

La "home position" e la livella

La posizione iniziale della montatura (home position o park position) è quella da cui si inizia ad utilizzare la montatura. È la classica posizione con cui si vedono raffigurate le montature equatoriali, barra dei contrappesi puntata verso il basso e telescopio puntato in alto con l'asse parallelo all'asse AR. Anche qui, dalla fabbrica arriva più o meno orientata, utilizzando lo 0 dei cerchi graduati.
Qui Tutorial home position è spiegato bene come ottenere una home position precisa. Per segnare i riferimenti io applico delle etichette adesive, evitando di segnare direttamente la montatura.

Stazionamento e allineamento


Cosa farete? Osservazione visuale o fotografia? Nel primo caso bastano stazionamento e allineamento approssimativo (nel senso di non perfetti, ammesso che sia possibile ottenerli con questi strumenti), nel secondo devono esere fatti con la maggio precisione possibile. Ho trovato che i due termini spesso sono utilizzati come sinonimi, visto che durante lo stazionamento si allinea la montatura alla Polare e si parla di allineamento polare. In realtà dopo aver stazionato esiste anche un allineamento fatto dal software della montatura. Comunque:

Stazionamento

Lo stazionamento è l'orientamento FISICO della montatura verso il Polo Nord Celeste con l'asse polare, cioe quello attorno al quale il telescopio ruota per mantenere l'oggetto osservato al centro del campo visivo, compensando la rotazione terrestre. Per estensione comprende poi anche tutte le operazioni dedicate ad avere tutto il setup pronto all'utilizzo.
Quindi:

- posizionamento del treppiede con la gamba N verso il Nord terrestre. Se osservate sempre dalla stessa posizione, conviene segnare a terra la posizione delle tre gambe.
- livellamento della montatura, che deve essere in bolla. Inutile dire che le livelle incorporate nella montatura non hanno una grandissima precisione.
- impostazione della latitudine, utilizzando le viti di latitudine e il cerchio graduato con i gradi, impostando i gradi di latitudine a cui ci si trova. Anche qui, la precisione del cerchio graduato è approssimativa, io sono a 46° e inquadro la polare con l'indicatore a circa 50°... Serve solo come approsimazione iniziale per facilitare l'inquadramento della Polare.
- montaggio del tubo, degli accessori, del contrappeso, sbloccaggio degli assi e bilanciamento del tutto. Credo che non serva un tutorial per capire se la montatura è bilanciata o meno.
- puntamento della Polare utilizzando il cannocchiale polare, mettendola alla giusta posizione sul cerchio graduato, utilizzando le manopole (o viti) FISICHE (elevazione e azimuth) presenti sulla montatura. Se avete il cannocchiale polare illuminato dovete accendere la montatura. Per sapere a che ora posizionare la Polare potete utilizzare Synscan dopo aver inserito i dati richiesti (coordinate, data, ora, ecc.) oppure una delle tante app che ci sono. Personalmente trovo più pratica l'app che ottiene subito tutti i dati da gps.
- spegnimento della montatura e riposizionamento della stessa in posizione home.

A questo punto la montatura è stazionata. Potreste anche andare a mangiare e tornare dopo un'ora, se avete fatto le cose per bene la Polare avrà camminato per un po' in senso antiorario lungo il cerchio.
Se non è cosi... avete sbagliato stella. Trovare la Polare non è difficile se si hanno riferimenti, ma non è cosi difficile neanche sbagliarla. A me è successo, fidandomi del cerchio di latitudine impreciso e puntando esattamente a 46°.

Allineamento

Una volta stazionato correttamente, accesa la montatura e inseriti i dati richiesti occorre fare l'allineamento assistito con Synscan. In pratica il software vuole orientare la sua mappa rispetto alla posizione in cui è stazionata la montatura. Alcune cose a cui fare attenzione:

- sembra una cosa stupida ma ci sono cascato diverse volte: la data viene richiesta in formato MM/DD/YYYY, quindi MESE GIORNO e ANNO. A gennaio ho inserito 08/01/2021 e naturalmente andava a cercare le stelle nelle posizioni che avrebbero avuto il primo agosto...
- durante l'allineamento il software richiede di centrare la stella scelta nell'oculare tramite hand controller (il tastierino), quindi con il movimento motorizzato della montatura. Se vi sembra che premendo i tasti di direzione non succeda niente, provate a modificare il RATE, ovvero la velocita con cui i motori muovono gli assi. Più alto è il RATE, più veloce è il movimento.
- terminare il posizionamento con i tasti alto-destra
- È Synscan che decide qual'è lelenco delle stelle che possono essere usate per l'allineamento, utilizzando un filtro. Se avete una visibilità limitata il filtro può essere disabilitato (vedi §7.2 del manuale).

Quale allineamento?
Per uso visuale potrebbe anche essere sufficente l'allineamento a una sola stella.
Per una maggiore precisione si utilizza l'allineamento a 2 o 3 stelle e successivamente anche l'allineamento polare (per uso fotografico è il minimo). La cosa interessante è che con 2 o tre stelle il software riporta l'errore di allineamento riscontrato in elevazione e azimuth (Mel e Maz, immagine a destra).
Se fatto l'allineamento ad almeno due stelle, è possibile ridurre questo errore con la funzione di allineamento polare. Qui, allineamento polare con Synscan, è descritta bene. In pratica il software assiste la correzione degli errori in Mel e Maz mentre si interviene manualmente sulle viti di elevazione e azimuth. Ripetendo la procedura iterativamente l'errore si riduce sempre di più.

Che margine di errore è accettabile?

La domanda ha senso in ambito astrofotografico. Al momento con Mel e Maz attorno ai 30-50'' con la reflex 1D MKIII (pixel di 7,23 µ) e la sola HEQ5 arrivo ai 3 minuti di esposizione a 400mm senza stelle strisciate. Fermo restando che la massima precisione si ottiene con l'autoguida, qui c'è un tool che calcola il massimo errore consentito nell'allineamento polare in funzione dei vari paramentri.
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All images © Aldo Danti