Idee
Geboren wurde die Idee durch den privaten Kauf eines Teleskops zur Astrofotografie. Dieses besaß ein mechanisches Gimbal, welches zur Nachführung von Himmelskörpern nur bedingt geeignet war, da man es manuell fortlaufend nachführen musste. Speziell bei der Astrofotografie ist eine einfache Nachführung aber notwendig, da aufgrund der niedrigen Lichtintensität von Deep-Space-Objekten Langzeitbelichtungen für gute Fotos durchgeführt werden müssen. Mit der Vorgabe dass in einer Kleingruppe von 4 bis 5 Personen ein Studienprojekt durchzuführen, wurde dann gemeinsam der Vorschlag eingebracht, ein relativ kostengünstiges Gimbal hierfür zu entwickeln, welcher auch auf positive Resonanz stieß.
Aufteilung
Durch Erkenntnisse in der Planung, basierend auf bisherigen Erfahrungen, wurden im Anschluss 3 Arbeitsgruppen gebildet:
- Mechanik: Der Aufbau eines mit Steppermotoren und Untersetzungen ausgestattetem stabilen 2-Achs-Gimbals wurde an Tobias Stögmüller sowie Michael Radler durch Ihre Erfahrung im mechanischen Bereich übertragen.
- Datenbank und GUI: Johannes Bichler nutzt die im Hintergrund verwendete Software Stellarium auch privat, und konnte dadurch rasch schnelle Erfolge erzielen. Bei der Implementierung der GUI in Form einer Web-App wurde er hierbei tatkräftig durch Herrn Nöbauer unterstützt.
- Stepperansteuerung: Als erfahrener Bastler war Christian Schrefl die erste Wahl zur Implementierung der Motoransteuerung unter Zuhilfenahme eines Mikrocontrollers.
Der Großteil des Projektes wurde in dieser Konstellation bewältigt, wobei die Stepperansteuerung die Schnittstelle zwischen dem reinen mechanischen Teil und dem Softwarepart darstellte.
Herausforderungen
Schnell wurde klar, dass einige komplexe Problemstellungen auftreten, ein Beispiel hierbei ist unter anderem der mechanische Aufbau des neuen Gimbals:
Unter Benutzung der Software Stellarium ist es zwar möglich die Positionsdaten von Himmelskörpern zu bekommen, aber leider ist es mechanisch wie auch Softwaretechnisch zu anspruchsvoll die Rotation auszulesen sowie auszugleichen. Unter Zuhilfenahme von Stackingsoftware können aber für Langzeitbelichtungen einzelne Fotografien übereinander gelegt werden, und Positions- wie auch Drehwinkelkorrigiert zu einer Gesamtaufnahme zusammengefügt werden, ohne dass das Bild verwaschen wird. Zwei Achsen sind daher für den Aufbau ausreichend.
Eine weitere Challenge war das finden einer Lösung zur Kalibrierung. Es musste ein neuer Algorithmus gefunden werden, um den StarTracker zuverlässig anhand der Datenbankdaten steuern zu können.