Una montatura equatoriale fai-da-te utilizzando unità armoniche

May 08, 2024

Come ti dirà un astrofotografo amatoriale, non puoi catturare gli oggetti veramente interessanti senza spendere un sacco di soldi per qualche kit decente. Telescopio a parte, c'è davvero una quantità sorprendente di complessità, peso e costi associati solo con la montatura del telescopio, per non parlare di uno che è in grado di qualsiasi tipo di tracciamento programmabile. [Alan (Jialiang) Zhao] voleva chiaramente migliorare il proprio gioco e, avendo sofferto alcuni dei difetti della loro montatura equatoriale Sky-Watcher HEQ-5 pro, ha deciso di andare avanti e costruire una montatura open source, Alkaid, che si spera funzioni bene un po' meglio per loro.

In termini semplici, la difficoltà di fotografare un oggetto estremamente fioco e distante (o uno più grande ma diffuso) è che il sensore della fotocamera deve impiegare una notevole quantità di tempo per calcolare la media del segnale, per raccogliere abbastanza luce da poter vedere qualsiasi cosa. tutto, attraverso il rumore. Ma questa palla di roccia su cui siamo seduti ruota costantemente, quindi l’unica soluzione è seguire l’oggetto di interesse, per compensare. Questo è noto come tracciamento equatoriale e consente di compensare la rotazione della Terra durante una lunga esposizione.

Il design di ciascuno dei due assi ruota (scusate!) attorno all'uso di un motore passo-passo NEMA-17 con un riduttore epicicloidale 27:1, che guida in un riduttore armonico. Gli azionamenti armonici (noti anche come azionamenti a onde di deformazione) sono piuttosto precisi, funzionano secondo il principio di una corona dentata fissa, ma che distorce circolarmente, che trasmette la coppia dalla superficie interna all'esterno, quasi senza gioco. Sono parti costose, ma per un movimento estremamente fluido, questo è ciò che desideri. L'enorme coppia di uscita che consentono, ha fatto sì che [Alan] fosse in grado di costruire una montatura per un telescopio pesante senza contrappesi. Strutturalmente il tutto è realizzato con lastre di alluminio di spessore 10 mm tagliate con getto d'acqua e successivamente fresate a finitura.

Dal punto di vista elettronico, è stato prodotto un PCB personalizzato, con una coppia di driver passo-passo basati su TMC2130, controllati da un Teensy 4.0. Il design semplice è stato realizzato con Eagle PCB e può essere trovato sul progetto Alkaid GitHub, insieme ai dettagli del telaio e a una copia adatta del firmware del controller del telescopio OnStep. Alcuni pannelli laterali stampati in 3D mantengono l'elettronica in posizione e inscatolano gli interni dando al supporto un aspetto ordinato. tipo di aspetto industriale. Un parametro importante per qualsiasi montatura di questo tipo è il peso totale, che [Alan] riporta essere di circa 5,5 kg, ovvero meno della metà di quello di una montatura HEQ-5, senza i suoi contrappesi. Si spera che sia abbastanza pesante da smorzare eventuali vibrazioni trasmesse dal treppiede, ma i test lo dimostreranno in un modo o nell'altro.

Troppo complesso? Non hai abbastanza tempo per costruire? Che ne dici di un supporto per il tracciamento della porta della stalla? Abbiamo anche visto uno star tracker basato su Raspberry Pi presentato come parte del Premio Hackaday 2016.

Grazie a [Buckarooooo] per il suggerimento!