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Attraverso le asperità sino alle stelle…

In questo blog cercherò di raccontare passo passo quello che ho fatto per arrivare alle comodità di oggi. Devo fare un ringraziamento particolare a tutti gli Astrofili amici conosciuti sui social e nella vita reale, che attraverso consigli ed opinioni, hanno reso il tutto molto più facile.

Primo Telescopio Dobson

Ho la passione per l’astronomia da quando sono piccolo, passavo le notti fuori al balcone di casa con un telescopio rifrattore konus. Ovviamente, non avendo inseguimento stellare, facevo soltanto osservazione con degli oculari molto modesti e qualche volta provavo a scattare delle immagini con una webcam del PC. Passati anni da quel momento, ho deciso di acquistare un telescopio dobson 150/1200 della skywatcher per godermi di nuovo quei momenti fantastici ad osservare lo spazio ed i pianeti. Dopo varie osservazioni, la voglia di scattare qualche immagine cresceva sempre di più fino a spingermi all’acquisto del primo setup per iniziare a fare astrofotografia.

Primo riflettore newton 200/1000

Pensando a vari modelli di telescopi, la scelta ricade su di uno fatto di specchi invece che di lenti, sia per il costo, sia per evitare aberrazioni cromatiche, a meno che non si scelga un rifrattore tripletto o quadrupletto di manifattura alta, ma li salirebbe a dismisura il prezzo. Con un bel colpo di fortuna, riesco a trovare quello che stavo cercando. Telescopio Newton 200/1000 della skywatcher con montatura equatoriale eq6 pro e rifrattore guida con camera qhy monocromatica. A questo punto inizia la ricerca di una bella Reflex non troppo costosa da poter dedicare all’astrofotografia.

Problema condensa e rumore della reflex

Nelle prime serate in cui facevo esperienza, impostavo scatti di 30 secondi massimo, non c’era nessun problema e sembrava tutto troppo facile. Poi è arrivata la condensa sulle lenti del rifrattore guida, e dopo ancora quella sullo specchio del Newton. Costando un occhio della testa, le “fasce anticondesa” mi hanno subito fatto perdere la voglia di acquistarle ed ho deciso di costruirle. Nel web c’è la formula per calcolare la potenza delle fasce in base alla grandezza dello specchio, seguita quella formula, le ho realizzate usando delle comuni resistenze da mezzo watt saldate in parallelo tra due fili di rame. Ne ho realizzate 4, e le ho chiuse all’interno di un feltro. Fatto questo mi sono dedicato all’alimentatore per poterle far funzionare. Un Altro problema è sopraggiunto nel momento in cui ho iniziato a fare degli scatti più lunghi, il sensore scaldandosi produceva un fastidiosissimo rumore termico nelle immagini. A questo punto, ho deciso di fare una cold box, con una cella di peltier ed un dissipatore, che contenesse la reflex.

Dito freddo e modifica full-spectrum

Per quanto scendeva la temperatura della cold box, non riusciva a raffreddare veramente il sensore, e allora ho deciso di smontare la reflex per inserire una barra di rame sul retro del sensore, così da poterlo raffreddare con una cella di peltier. Visto che ormai era smontata, ne ho approfittato per togliere i filtri che bloccano la luce infrarossa, e li ho sostituiti con un vetro neutro (modifica full-spectrum). A questo punto riuscivo a scendere tranquillamente di 17 gradi in meno della temperatura di partenza, e le immagini iniziavano a venire molto più pulite. Anche la sensibilità alla luce infrarossa era triplicata.

Cassetta di controllo

I cavi per gestire 4 fasce anticondesa, alimentazione montatura equatoriale, sensore temperatura, ventola specchio, reflex con raffreddamento e successivamente focheggiatore da 5V, diventavano davvero troppi e pesanti. A questo punto ho dovuto cimentarmi nella costruzione di una cassetta di controllo. L’ho realizzata con un alimentatore da 12V 30A di una vecchia PlayStation 3, chiuso all’interno di una cassetta elettrica impermeabile. La ventola dietro lo specchio principale, la fascia anti condensa dell’oculare, e quella dello specchio secondario hanno la possibilità, attraverso un potenziometro, di controllarne la potenza a piacimento. Il sensore di temperatura invece è inserito nel corpo della reflex con l’apposito display che si trova sulla cassetta.

La Colonna

Purtroppo l’idea di dover ogni volta uscire il telescopio con la montatura e doverlo allineare alla stella polare, mi faceva passare la voglia di uscire. Per evitare tutto questo, con l’aiuto di mio suocero, ho costruito una colonna da attaccare al pavimento per poter mettere la montatura sopra e coprirla con un telo, in modo da poterla lasciare sempre montata ed allineata alla polare. Neanche il tempo di farla, che ho messo la cassetta di controllo sulla colonna ed ho subito pensato ad una copertura in legno.

Osservatorio in legno

Nasce così l’osservatorio in legno di abete 2.5×2.5×1.80m. Per comodità ho preferito farlo quadrato con il tetto a scorrimento. I listelli al suo interno sono da 5cm per dargli una solidità maggiore, le perline invece sono spesse 2cm. Sul pavimento poi ho creato, sempre con l’aiuto di mio suocero, delle barre di alluminio appoggiate su un “letto” di silicone per non far mai stagnare l’acqua sul legno. Fatto questo, ho fissato lo scheletro al pavimento con 6 viti giganti. Il tutto è stato passato con 3 mani di ottimo impregnante. Con delle lettere in legno ed un’idea rubata a mia mamma, è venuto fuori il nome dell’osservatorio: “sic-itur-ad-astra”. La sua origine deriva dalla mitologia greca, in cui gli eroi – Ercole in primis – alla loro morte venivano portati sull’Olimpo; ma essere eroi implicava avere compiuto una serie di imprese faticose…

Tetto

La sfida più dura è stata senza alcun dubbio il tetto; una parte fondamentale dell’osservatorio, che non solo deve aprirsi, ma deve anche assicurare impermeabilità massima. Dopo aver costruito tutta la struttura in legno con al centro del polistirolo spesso 3 cm, per avere maggiore isolamento termico, ho pensato di ricoprire il tetto con dei fogli giganteschi di plastica, materiale eterno e indistruttibile. Successivamente, ho passato uno strato di vernice impermeabile, e lungo tutto il perimetro ho messo delle staffe di alluminio, per isolare ancora di più il legno e per dare un tocco di eleganza. Tutto questo scorre su delle ruote fatte di cuscinetti, all’interno di guide lunghe 5 metri costruite in modo tale da non permettere l’uscita delle ruote stesse. Il tutto al fine di evitare che il vento forte possa scoperchiarlo.

Montaggio attrezzatura

Finalmente, con una copertura stagna, potevo dedicarmi al montaggio dell’attrezzatura e dell’impianto elettrico. Dopo aver messo un grosso led bianco, una striscia LED rossa e delle prese elettriche, ho iniziato a montare la eq6 ed il Newton. Contestualmente ho passato i cavi per l’alimentazione e collegamento al PC.

Focheggiatore per il Newton

Da quel momento in poi l’unico problema rimasto era senza dubbio il dover mettere a fuoco muovendo ogni volta tutto. Avevo già predisposto la cassetta di controllo per il movimento di un focheggiatore, ovviamente sempre con tasto, e così, fatta la staffa e messo il motore elettrico, potevo finalmente mettere a fuoco semplicemente cliccando un tasto. Successivamente, non contento, ne ho creato un altro direttamente sull’asse del focheggiatore, stavolta però usando Arduino come scheda per il movimento del motore passo passo e con driver Ascom. Così facendo potevo finalmente usare la messa a fuoco automatica direttamente dal PC.

Coibentazione

Altra cosa importante da non sottovalutare in un osservatorio è l’escursione termica. Per questo motivo ho comprato dei pannelli di polipropilene di 5 cm e l’ho rivestito tutto dall’interno senza incollarli alle perline, semplicemente tagliato a misura ed incastrato tra i listelli.

Smontaggio specchio e pulizia

Dopo un anno di utilizzo ho dovuto fare un’altra cosa che non era mai stata fatta al telescopio Newton: la pulizia degli specchi!!! Con molta calma e pazienza sono riuscito a smontare il telescopio e a estrarre tutti e due gli specchi. Mi sono rivolto alla mia compagna, e dopo averle spiegato la modalità da utilizzare per provvedere alla pulizia di uno di questi specchi (ovviamente in seguito a spiegazioni trovate su internet) le ho chiesto di pulirlo al posto mio, perchè sono notoriamente negato per questo tipo di operazioni… Dopo una bella pulita fatta veramente a regola d’arte, ho rivestito il Newton di carta carbonio, che non influisce in alcun modo con le prestazioni, ma lo rende molto cattivo…

Cassetta di controllo 2.0

Premetto dicendo che dopo un anno e mezzo di utilizzo della reflex, questa passione dispendiosa ha fatto un’altra vittima. Ho acquistato una una camera astronomica raffreddata, e non contento ho inserito nell’ordine anche un tripletto apocromatico ed una coppia di filtri. A questo punto sulla cassetta di controllo non avevo più bisogno del controllo di temperatura, del controllo per il focheggiatore e dell’alimentazione variabile della Cella di peltier situata all’interno della reflex. Così, guardando più volte la cassetta vecchia, mi sono accorto di avere veramente tantissimi cavi collegati, che oltre ad essere pesanti, sono anche di intralcio al movimento della montatura in alcuni casi. Maniche rimboccate e via con la costruzione di una nuova cassetta di controllo, con sette interruttori per le fasce anticondensa, ventole ed alimentazione ccd, il tutto con un unico cavo a 10 poli.

Attrezzatura nuova

Come dicevo prima, ho fatto determinati lavori sapendo che stava arrivando l’attrezzatura nuova. Camera astronomica zwo asi 294, filtri l-pro ed L-eNhance, tripletto apocromatico tecnosky 80/480, spianatore di campo fino ad aps-c e cassetto porta filtri. Pronti per un nuovo modo di fare fotografia astronomica.

Focheggiatore al Tripletto

Prima di avere lo stesso problema che avevo con il Newton, e con l’esperienza per poter capire cosa fare sin dall’inizio, ho deciso di creare subito un focheggiatore elettronico al tripletto apocromatico prima di usarlo. Con una piccola barra di alluminio piegata nella forma desiderata, sono riuscito a crearmi la base di ancoraggio per il motore passo passo. Fatto questo, ho connesso il motore all’albero del focheggiatore tramite un accoppiatore flessibile, speditomi a casa da un amico conosciuto sul web che ringrazio sentitamente.

Pannello Flats e copertura pc

Arrivata l’attrezzatura nuova, mancavano soltanto due cose da fare. Una era la più semplice, e cioè creare una piccola copertura al computer che lo proteggesse dalla umidità, quando il tetto era aperto. L’altra cosa da fare, sicuramente più complessa, era smontare la scatola per il flats che mi ero costruito un anno prima, e quindi creare un pannello fisso dove poter fare i flats soltanto girando il telescopio. Ho usato un braccio snodabile per televisioni ed una luce LED 25 x 25 cm con 3 strati di plexiglass opalino da 2,5 mm, al fine di rendere la diffusione della luce molto più uniforme. Come ultima cosa, subito dopo il LED driver, ho inserito un dimmer per poter calibrare l’intensità di luce.

Osservatorio attuale

Sinceramente posso dire che quando apro la porta ed entro nel mio osservatorio oggi, sorrido, e penso quanta fatica c’è voluta, quanti cambiamenti, indecisioni, errori, e soprattutto quanto tempo ho dedicato a tutto questo, solo e soltanto per inseguire una passione che mi porto dentro da quando sono piccolo. Sicuramente non mi fermerò mai, cercherò di migliorare sempre di più, e di godermi al meglio i momenti liberi per essere un milionesimo di millimetro più vicino alle stelle.

Primi scatti con Reflex

Dopo i risultati raggiunti con la nuova apparecchiatura ed affinando le tecniche di ripresa, devo dire che le mie prime immagini pubblicate qui di seguito, mi sembrano quasi inguardabili.

Scatti fatti a distanza di un anno

Dopo circa un anno di prove fatte e serate dedicate, posso dire che almeno adesso posso notare un netto miglioramento dei miei scatti:

Un mese passato dentro casa in quarantena per il Covid-19, mi ha dato il tempo necessario per continuare a modificare l’osservatorio

La prima cosa che ho fatto durante questo periodo è stata cambiare il pc con uno più performante, creando un bel supporto per il mouse, in modo da poter usare il pc al meglio quando non uso il tutto da remoto.

Una modifica abbastanza semplice tutto sommato, effettuata costruendo un quadrato di compensato rivestito con della gomma nera sul quale far scivolare meglio il mouse.

Passiamo adesso alle modifiche più serie.

Mi sono reso conto, durante le varie sedute fotografiche, che la camera guida si comporta molto meglio se usata sul tubo guida della skywatcher 80/600, piuttosto che sul tripletto apocromatico 80/480 della Tecnosky. Infatti, sul tripletto, la camera QHY5L tende a perdere la messa a fuoco col variare della temperatura, e mi ha costretto tante volte ad interrompere la guida, rifare la messa a fuoco e ricalibrare il tutto. Per risolvere questo problema, ho deciso di montare anche il tubo guida sopra quella povera montatura, creando una staffa in alluminio che può ospitare tutti e 2 i rifrattori in parallelo, mettendo altrsì nel mezzo, l’hub usb e la scatola di alimentazione per tutti gli apparecchi.

Ho quindi decentrato il Rifrattore guida leggermente, perché essendo più leggero, mi sbilanciava un’asse della montatura.

Altra modifica effettuata, fatta più che altro per comodità, è stata mettere una scaffalatura in legno per poter sistemare ordinatamente i filtri, gli oculari, varie lenti ed attrezzi.

Guardando quest’ultima immagine, ho capito veramente quanto potevano essere brutti e poco stabili quei due pesi da palestra riempiti di sabbia posizionati sotto la montatura. Per ovviare a questo problema, mi sono deciso a costruirli. Fortunatamente, avendo un fabbro in famiglia, due giorni dopo ho trovato 2 tondini di metallo nel garage, delle stesse dimensioni dei pesi originali. Dopo aver fatto un foro passante e saldato un dado per avvitare la vite di blocco, ho provveduto a verniciare i pesi così realizzati, del medesimo colore della colonna, ovvero nero opaco.

Un ultimo ritocco importante, è stato mettere un modulo Ups sotto la colonna, sia per stabilizzare la corrente elettrica in entrata, che per dare 45minuti di autonomia all’osservatorio in caso di mancanza della stessa. Successivamente, e non riesco a capirne il motivo, mi sono preso la briga di incollare sotto il tetto una marea di stelline fluorescenti: evidentemente avevo tempo da perdere… Finalmente è tutto finito e pronto per spremere la povera EQ6 pro fino allo sfinimento.

La prossima aggiunta sarà un bel rotatore di campo Homemade (ringraziando il mio amico Matteo per tutto il lavoro di tornitura della puleggia e degli anelli) in modo da ruotare la camera nella stessa identica posizione in serate diverse, per poter ovviamente integrare più segnale possibile.

Appena sarà pronto il rotatore, pubblicherò uno schema costruttivo più dettagliato, ed eventualmente i driver e lo schemino elettrico per chi volesse cimentarsi in questa impresa.

Qui sotto vi mostro infine, le ultime immagini fatte con questo setup, alcune di queste sono state realizzate con il tripletto, mentre altre con il Newton.

Spero, con questa lunga passeggiata, di avervi stimolato il desiderio di viaggiare anche voi come me verso le stelle.

Finalmente, con enorme fatica ed alcuni imprevisti, fortunatamente risolti, sono riuscito (un ringraziamento enorme a Matteo Fratesi per la parte meccanica e tornitura) a terminare il rotatore di campo per camera astronomica, in questo caso una Asi Zwo 294mc Pro. Era un progetto ambizioso per quanto riguarda la precisione sull’asse di rotazione, ed assenza totale di giochi o imperfezioni meccaniche, ma alla fine si è rivelato un esperimento che doveva assolutamente essere portato a termine, per via della sua importanza ed utilità. Relativamente poi alla parte elettronica, ho utilizzato un motore stepper Nema11 per affidabilità negli spostamenti, per la sua precisione e forza di rotazione. Questo motore viene gestito da una scheda Drv che a sua volta viene controllata da arduino uno. La scheda è alimentata a 12v, e la trasmissione di moto avviene tramite una cinghia dentata chiusa sincrona gt2 con 2 pulegge dentate di diverso diametro. È possibile gestire la rotazione tramite un driver, oppure semplicemente collegandolo ai vari software di acquisizione, usando i protocolli ascom.

Qui di seguito propongo gli ultimi scatti, con l’aiuto ormai inestimabile del rotatore di campo:

Problema pannello dei Flats

Ieri ho provato a fare una serie di flats con il pannello che avevo costruito, ma per quanto si poteva abbassare la luminosità avendo dai 50 agli 80 volt non era ancora sufficiente. Troppo luminosi e lo scatto mi veniva di 0,1 secondo. Come al solito maniche rimboccate e si rismonta tutto. Ho tagliato la striscia LED che si trovava all’interno in 20 pezzi da 3v, ne ho attaccate 4 in serie per ottenere 12 volt per 5 gruppi collegati in parallelo. A questo punto ho potuto mettere un trasformatore da 12 volt collegato a un led driver dimmerabile.

La cosa importante è diffondere la luce nel modo più uniforme possibile, ho usato lo stesso modo dell’altra Bax, attraverso due pezzi di plexiglass opalino da 2,5 mm e degli spessori fatti con guarnizioni di gomma. Ovviamente bisogna trovare la distanza giusta tra il plexiglass e i LED per avere una diffusione della luce ottimale.

Questa volta, a differenza del precedente pannello, non ho sigillato i lati volutamente, perché per quanto si possono sigillare bene sporcizia e polvere riescono sempre a penetrare. Così facendo invece posso pulire il plexiglass prima di eseguire una sessione dei flats. Non resta altro da fare che montarla sul braccio snodabile e provare subito i flats, con la consapevolezza adesso che posso diminuire la potenza fino a luminosità zero.

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