La montatura EQ3.2 Synscan (o NEQ3) in autoguida: un incubo con lieto fine

Qualche mese fa, con la voglia di fare fotografia astronomica di oggetti deboli (galassie, nebulose, ammassi stellari) ma la necessità di dovermi spostare dal mio cielo cittadino, scelgi un setup che sulla carta avrebbe rappresentato il miglior compromesso tra spesa, ingombri e risultati. Comprai così d'occasione una camera CCD ST-2000 a colori al prezzo di una reflex, ma dotata anche di doppio sensore per la ripresa e la guida. Decisi di utilizzare per le riprese un telescopio molto compatto e leggero, un TS INED in carbonio da 70 mm. Il tutto sarebbe stato sorretto dalla montatura equatoriale dotata di GOTO e autoguida più piccola e leggera in commercio (almeno per la fascia economica): una EQ3.2 dotata di porta ST-4 e GOTO Synscan.

Un setup del genere è economico (meno di 2000 euro, che per la fotografia del profondo cielo è quasi un miracolo), leggero (meno di 10 kg in configurazione di ripresa) e si monta in 10 minuti. In previsione di viaggi alla ricerca di cieli scuri nei posti più remoti del pianeta, pensavo fosse stato un ottimo investimento che avrei potuto portare con facilità in aereo.

Purtroppo il moderno mercato è invaso da prodotti cinesi di qualità così infima che si fa fatica a capire come sia possibile che certa .... schifezza sia davvero in commercio, così quando provai le prime volte la mia montatura notai degli orrori che in vita mia non avevo mai visto nel mercato della strumentazione amatoriale (e di strumenti per le mani ne ho avuti parecchi).

Al di là delle piccole approssimazioni meccaniche (i carter dei motori strisciavano contro gli assi e li ho dovuti limare; il grasso cinese è colla e non grasso; i cerchi graduati dell'asse di ascensione retta sono fragili, storti e staccati dall'asse; il cannocchiale polare era tutto storto; backlash in declinazione ineliminabile e della durata di circa 8 secondi a velocità 1X...) c'erano dei problemi che pregiudicavano del tutto il mio intento di fare fotografia astronomica con focali fino a 400 mm in autoguida, in particolare:
1) A intervalli casuali, ma per fortuna solo in rarissimi casi, (capitato 5 volte su 15 giorni di utilizzo) l'autoguida in declinazione a un certo punto faceva un salto di 15-16 pixel per almeno 40-45 secondi, poi rimbalzava nel verso opposto a causa del backlash per poi riprendere tranquilla, per un po';

I salti occasionali e che avvengono su scale di diversi pixel e decine di secondi sono causati dall'inversione del moto di declinazione che fa si che la montatura, prima di andare nella giusta direzione, vada per diversi secondi nella direzione opposta, amplificando l'errore.

2) Dopo al massimo un'ora di utilizzo, ogni volta, la guida in declinazione cominciava a saltare di 2 e fino a 4 pixel, questa volta in modo regolare e periodico, rendendo tutte le foto inevitabilmente mosse. 
Questo era il problema principale che mi ha fatto dannare non poco nella ricerca delle cause e, si sperava, delle soluzioni.
Non sto troppo a dilungarmi delle vicissitudini affrontate, ma come un investigatore ho provato di tutto: cavi diversi, camere guida diverse, strumenti diversi, differenti bilanciamenti, differenti zone di cielo riprese, diversi programmi di guida, diversi alimentatori per i motori, aggiornamento del firmware dei motori e del Synscan... Ho addirittura cambiato la vite senza fine dell'asse di declinazione e i cuscinetti che erano costruiti in modo indecente. La vite senza fine, ad esempio, se fatta rotolare su un piano liscio a un certo punto si bloccava per la presenza di un qualche spigolo. Misurata con un calibro, poi, era evidente la sua forma ovale.
I cuscinetti che la sorreggevano facevano di tutto tranne la funzione che dovevano svolgere, con il risultato che l'asse si muoveva a scatti.

Pensavo di aver risolto i problemi, ma mi sbagliavo. Anche con una nuova vite senza fine, grasso decente e cuscinetti funzionanti l'autoguida presentava sempre gli stessi problemi, in particolare i salti periodici che si ripetevano dopo circa un'ora di funzionamento e in modo sempre più fastidioso.
Non c'era più dubbio: il problema era elettronico. Una ricerca su internet mi ha svelato un'amara verità: a quanto pare nessuna montatura EQ3.2 Synscan funzionava bene in autoguida, manifestando grafici identici al mio. Chi aveva percorso la strada dell'assistenza aveva ricevuto la classica risposta: "la montatura per noi funziona bene." Nessun aiuto, quindi, sarebbe venuto dall'assistenza italiana né tantomeno dalla Skywatcher... La Cina, a volte, è davvero lontana..

Il primo tipo di salti non si presenta sempre quando si inverte l'asse (forse a causa dell'ovalizzazione della corona che in certi punti fa più presa sulla vite senza fine e in altri meno), ma il secondo tipo, i salti regolari, sono delle bestie brutte che impediscono qualsiasi velleità di autoguida, anche con obiettivi da 135 mm di focale. La natura di questi salti del secondo tipo è elettronica.

Evoluzione dei salti regolari: problema elettronico.

Decisi quindi di cercare di risolvere il problema osservando la dinamica di quei salti in declinazione e cercando un modo via software per eliminarli o arginarli il più possibile.
Alla fine sono arrivato, dopo più di un mese di prove estenuanti, alla conclusione, che condivivo volentieri con tutti coloro i quali hanno comprato questa montatura nella speranza di fare qualche foto e invece si sono ritrovati con un costoso (perché 550 euro non sono pochi!) fermacarte.


Ecco quindi la mia soluzione:

1) I salti enormi che si verificano sporadicamente e che arrivano anche a 15 pixel sono dovuti a una meccanica indecente. In pratica, quando l'autoguida inverte il senso di correzione dell'asse di declinazione, perché la stella ha derivato dalla parte opposta rispetto alla quale avvenivano le correzioni prima, per 40-50 secondi l'asse si muove nella direzione opposta rispetto alla quale dovrebbe andare. La causa è da ricercare nella vite che blocca nel suo alloggiamento la vite senza fine dell'asse di Declinazione (vedi foto sotto). Se si lascia lenta a sufficienza per permettere alla vite di girare, ogni volta che si fa l'inversione dell'asse la montatura va per un po' nella direzione opposta e solo dopo estenuanti secondi imbocca la strada giusta (l'effetto si nota bene osservando all'oculare e facendo muovere il motore di declinazione avanti e indietro a velocità media). Il problema, nel mio caso, non si risolve perché per eliminare questa specie di gioco orizzontale della vite senza fine dovrei serrare tutto al punto da bloccare il movimento.
  In autoguida questo problema si risolve facendo in modo che la montatura effettui correzioni in declinazione solo in una direzione. Di solito questo avviene sempre perché lo stazionamento al polo non è mai perfetto, quindi la stella in declinazione tenderà a spostarsi sempre in una direzione, di conseguenza l'autoguida correggerà sempre in una direzione. A volte, però, succede che la correzione sia eccessiva e la stella si porti a un errore negativo rispetto a prima, che richiede all'autoguida di effettuare una correzione nel verso contrario rispetto a quando avveniva di solito. Quando la stella si sposta per qualche motivo (anche il seeing) e l'autoguida dovrebbe invertire il moto di declinazione per correggere l'errore, occorre che il programma NON dia alcun impulso e sia la normale deriva dovuta al residuo errore di allineamento polare a riportare la stella nella giusta posizione. Quindi bisogna che il software effettui correzioni in declinazione solo in una direzione.
Con Maxim DL basta spuntare (a partire dalla versione 5) l'opzione "Anti Stiction" per almeno 5-6 cicli. In questo modo durante l'autoguida il software calcola la deriva in dec e capisce qual è la direzione unica in cui dovrebbe fare le correzioni. Se per caso la stella si spostasse dall'altra parte e richiederebbe correzioni nella direzione opposta, per alcuni cicli Maxim non interverrà sull'asse, lasciando che sia la deriva a ripostare la stella verso la posizione corretta. Una funzione simile è presenta anche in PHD Guiding ma non posso essere più preciso perché non conosco il programma (nel manuale si troverà di sicuro).

I salti casuali ed enormi sono dovuti al fatto che la vite senza fine non è ben ancorata nel suo alloggiamento e quando si inverte il moto di Dec l'asse si muove per qualche secondo nella direzione opposta, amplificando l'errore prima di correggerlo. Occorrerebbe stringere la vite contraddistinta dalla freccia per risolvere il problema ma al prezzo di bloccare il moto dell'asse.

2) I salti più piccoli ma fastidiosi e periodici sono di natura elettronica esi verificano ogni volta che l'autoguida deve dare impulsi lunghi alla montatura. Per non si sa quale motivo, l'elettronica sovracorregge enormemente e fa fare dei brutti salti di 2-4 pixel.

Questo problema si risolve nei seguenti modi:
a) Fare un ottimo stazionamento al polo celeste;
b) Impostare una velocità di guida alta, nel mio caso 1X perché il nostro obiettivo è far dare al programma, in declinazione, impulsi di breve durata, quindi è necessario che la velocità sia elevata altrimenti non si avrà la sufficiente correzione;
c) Impostare i seguenti parametri di guida: minima durata dell'impulso 0.01 secondi; massima durata dell'impulso 0.3 secondi (i valori potrebbero cambiare a seconda del setup utilizzato, quindi sono da prendere solo come puro riferimento). La minima durata dell'impulso molto breve permette di avere correzioni anche con piccoli errori, quindi evita che la stella derivi troppo e che sia poi necessaria una correzione elevata tutta insieme. La massima durata dell'impulso impostata a soli 0.3 secondi è quella che empiricamente ho visto essere il valore minimo per cui non si verificano salti. Un valore più alto dell'impulso farà comparire i salti.
d) Impostare l'aggressività della guida in declinazione a un valore compreso tra il 40% e il 60% (per Maxim DL questi saranno tra 4 e 6, per PHD Guiding tra 40 e 60). Non impostare mai l'aggressività di Declinazione a valori sopra il 60% altrimenti possono verificarsi salti. E' molto importante, ai fini della stabilità del sistema, che il valore di aggressività sia quello per cui si avrà sempre un minimo errore di guida in una direzione, senza che la stella derivi dall'altra parte (vedi ultima foto).

Anti Stiction serve per evitare che l'inversione del moto nell'asse di Declinazione faccia muovere la montatura nella parte opposta per diverso tempo.

Parametri di maxim DL da regolare per evitare la presenza dei salti regolare in Dec. L'asse Y è quello di declinazione (se gli assi della camera sono orientati come gli assi della montatura)

Il risultato di tutte queste fatiche è riportato nella figura seguente, che mostra 15 minuti di guida rappresentativi di questi nuovi parametri. Ormai sono arrivato a più di 9 ore di autoguida senza salti, direi che il problema sia stato risolto.

La guida in Dec (asse y, in basso) è ora più che accettabile. Da notare il fatto che l'errore in Y, cioè in Dec., sia presente solo nella direzione positiva (verso l'alto). Questa è una condizione necessaria per la stabilità del sistema, che si ottiene impostanto valori di aggressività bassi.

Considerazioni finali: la montatura EQ3.2 Synscan (o NEQ3) NON è adatta per fare fotografie in autoguida perché è costruita male e con un'elettronica scadente. NON compratela per fare foto autoguidate. Per tutti quelli che ce l'hanno, spero che questa mia piccola guida li aiuterà a risolvere i problemi di un prodotto che non avrebbe nemmeno dovuto essere immesso sul mercato perché NON funzionante.

Oltre 1000 mie fotografie astronomiche

Ho finito di organizzare e caricare qui tutte le mie fotografie astronomiche scattate nel corso di circa 12 anni di osservazioni del cielo. E' stato un lavoro enorme perché mi sono accorto di aver ripreso oltre 1000 immagini astronomiche(!). Ci sono tutte le mie fotografie digitali (quasi tutte, alcune mancano all'appello ma cercherò di ritrovarle e caricarle), a partire dai primi, goffi e brutti, tentativi fino alle più recenti riprese di questi giorni.

Guardando velocemente la gallery si può capire in modo spettacolare perché l'astronomia, anche contemplativa, non stanca mai: oltre 1000 immagini tutte diverse le une dalle altre e ancora decine di migliaia di soggetti e fenomeni da immortalare. Non basterà una vita per esplorare tutta quella piccola porzione di Universo accessibile a un telescopio amatoriale; non basterà una vita intera per smettere di meravigliarsi di questo incredibile Universo!

Per accedere alla gallery cliccare qui

Un paesaggio marziano a 132 milioni di pixel!

Non è un errore ma l'ennesima spettacolare immagine di Curiosity, il rover che sta lentamente scoprendo i più grandi misteri di Marte. Questa volta si è davvero superato, riprendendo un paesaggio marziano con un dettaglio incredibile. Un'immagine da 132 milioni di pixel, con una dimensione di 2666X5838 ci porta dentro la splendida desolazione del pianeta rosso, in un mondo non troppo diverso da quello dei deserti più aridi della Terra, come quello di Atacama.

Questa enorme immagine è il frutto della composizione di centinaia di scatti, alcuni dei quali fatti con risoluzioni differenti, assemblati con tanta pazienza dai tecnici della NASA.

L'immagine è pesante, circa 70 MB, quindi consiglio di scaricarla da un computer e con una connessione veloce. Il tempo necessario per caricarla sarà stato ben speso.

Benvenuti su Marte, Signori. Nel ventunesimo secolo, nonostante le distorsioni e le ingiustizie della nostra società, c'è posto anche per sognare ed essere orgogliosi, menstre si osserva dallo schermo del proprio computer la superficie di un pianeta distante decine di milioni di chilometri:
http://mars.nasa.gov/msl/imgs/2015/08/Mars-Curiosity-Rover-Alluring-Martian-Geology-PIA19803-full.jpg

La discesa di Curiosity su Marte in utra HD

Dopo aver visto il breve video che ha ricostruito, sulla base di immagini vere, il flyby di New Horizons a Plutone, ecco un altro filmato ancora più spettacolare.
A poco più di tre anni dall'arrivo su Marte, il rover Curiosity, il più pesante, complesso e, si spera, duraturo manufatto mobile mai spedito fuori dal nostro pianeta, sta raccogliendo una mole di dati impressionanti sul pianeta rosso.

Per il momento, però, torniamo indietro nel tempo a quei momenti concitati di tre anni fa, quando la navicella che ospitava il pesante rover (grosso circa come una Smart) è entrata nell'atmosfera di Marte a grande velocità e in modo del tutto automatico ha raggiunto la zona di atterraggio prevista, ha rallentato nel momento giusto con i suoi potenti razzi, fino a restare in sospensione a qualche metro dalla superficie per liberare e far scendere con un verricello il pesante rover sul suolo marziano. Sette minuti di terrore, così erano stati definiti dai tecnici di missione, sui quali nessun essere umano avrebbe potuto avere il controllo. Tutto infatti era stato affidato ai computer di bordo della sonda a causa del fatto che il segnale proveniente da Marte impiegava più di 20 minuti per giungere sulla Terra. Impossibile, quindi, guidare l'astronave in tempo reale.
Tutto andò bene e il rover, durante le fasi finali della sua discesa, riprese centinaia di immagini (a 4fps) fino al touch down. Quelle immagini sono state ripulite e interpolate per creare un filmato spettacolare in full HD che fa venire i brividi.

Le riprese partono da quando lo scudo termico si sgancia da Curiosity e terminano quando il rover si adagia al suolo in modo delicato e sicuro.
Questa versione, che consiglio di guardare a piena risoluzione e a schermo intero, rappresenta in modo molto fedele e spettacolare quanto successe. Solo l'audio non è reale, ma è stato ricostruito (Curiosity non ha un microfono per registrare l'audio). Incredibile cosa riesca a fare l'essere umano; da brividi!

Lo straordinario flyby di New Horizons in HD

Lo scorso Luglio la sonda New Horizons, dopo un viaggio durato quasi dieci anni, ha raggiunto Plutone, svelandone sorprendenti strutture e un aspetto che nessun astronomo si sarebbe mai aspettato.

Al di là delle implicazioni astrofisiche di questo importantissimo incontro, possiamo goderci questo evento storico anche con gli occhi, senza per forza di cose conoscere la fisica e l'astronomia.
Viaggiando a una velocità relativa di poco meno di 14 km/s, la sonda si è gettata letteramente nel mezzo del complesso sistema che orbita attorno a Plutone, superandolo a grande velocità per poi perdersi nello spazio profondo.

Sebbene la sonda non avesse una videocamera e le immagini, a causa dell'esasperata lentezza delle comunicazioni, arriveranno tutte tra non prima di due anni(!), l'appassionato di spazio Björn Jónsson ha costruito uno spettacolare video che ritrae in maniera fedele, sulla base delle immagini arrivate a Terra, quello che ha visto New Horizons. Il video ritrae una finestra temporale di circa 4 ore, da poco prima l'incontro alla minima distanza alla spettacolare visione dell'atmosfera di Plutone illuminata dal Sole, poco dopo l'attraversamento del sistema.
Consiglio la visione in HD e di guardare il breve video fino a quando il nostro cervello non capirà che quello che stiamo osservando non è una scena di un film, ma una realtà così straordinaria che ha superato qualsiasi immaginazione. Benvenuti nel futuro!


New Horizons Pluto flyby from Bjorn Jonsson on Vimeo.

Un regalo per l'estate: libro gratuito

L'estate è la stagione in cui si legge di più, magari sotto l'ombrellone. Certo, alcuni dei miei libri non sono proprio così leggeri da poterli leggere tra un bagno e l'altro sotto il sole. Alcuni, ma non tutti! Ecco quindi che per augurare a tutti voi buone vacanze estive ho deciso che il mio ultimo libro: "Vent'anni sotto il cielo stellato" sarà gratuito, in formato Kindle, dal 7 al 9 agosto compresi.

Libro gratis per tre giorni!

Il libro si sviluppa quasi come un romanzo e racconta, attraverso i miei occhi di eterno sognatore, le avventure e le emozioni che ho vissuto nella mia perenne ricerca di eventi astronomici unici e di cieli cristallini. Ce n'è per tutti i gusti: dall'avventura in Australia ai pericoli del grande nord alla ricerca delle aurore, fino alla vita rischiata a pochi chilometri da casa, grazie a un signore molto simpatico che ci sparò con il fucile.

Il libro è in formato Kindle ma può essere letto da ogni dispositivo digitale dotato dell'applicazione di lettura Kindle di Amazon, gratuita per ogni smartphone, pc, tablet.

Per scaricare il libro cliccate qui e compratelo come se fosse un normale acquisto. Non vi verrà addebitato alcun costo tra il 7 e il 9 agosto.

Un'estate di fotografie astronomiche

L'estate porta con sé tanto caldo ma anche, per fortuna, tanto tempo bello. Le notti sono corte, è vero, ma in compenso possiamo stare fuori senza dover indossare vestiti pesanti e il cielo, se osservato lontano dalle luci delle grosse città, ci regala il maestoso spettacolo della Via Lattea estiva, un lungo e frastagliato fiume di luce che rappresenta una delle più spettacolari manifestazioni di potenza del nostro Universo.

Durante il passato novilunio di Luglio mi sono finalmente divertito un po' sotto un cielo scuro, che mi mancava da troppo tempo. 
E allora non c'è modo migliore, per un blog di astronomia, che augurarvi buone vacanze con le meraviglie dell'Universo che ho catturato con la mia modesta strumentazione.

La nebulosa Velo è ciò che resta di una stella esplosa qualche decina di migliaia di anni fa, nella costellazione del Cigno. Ripresa eseguita con telescopio rifrattore ED TS INED 70 mm F 420 mm e camera CCD ST-2000 a colori. 15X720 secondi.

La nebulosa Omega, o Cigno, è una splendida distesa di gas caldo nel cuore della Via Lattea estiva. Ripresa eseguita con telescopio rifrattore ED TS INED 70 mm F 420 mm e camera CCD ST-2000 a colori. 29X120 secondi.

La nebulosa Cocoon è un piccolo fiore rosso scaldato dalle numerose stelle che vi sono nate al suo interno, con una lunga coda di polveri e gas freddo che blocca la visione delle stelle di sfondo. Ripresa eseguita con telescopio rifrattore ED TS INED 70 mm F 420 mm e camera CCD ST-2000 a colori. 15X720 secondi.

La nebulosa IRIS è una gemma azzurra composta da gas e polveri illuminate dalla calda stella centrale. La sua luce, però, viene bloccata dalla grande quantità di materia che la circonda, così che lontano dalla sua figura la nabulosa assume i contorni di una grossa chiazza scura che blocca gran parte delle stelle di fondo. Questa è la migliore prova che guardando con uno strumento molto più sensibile del nostro occhio ci si accorge con facilità che lo spazio non è vuoto. In realtà, nel nostro cielo, sono poche le regioni prive di gas o polveri. Ripresa eseguita con telescopio rifrattore acromatico Konus Vista 80 mm F 400 mm e camera CCD ST-2000 a colori. 19X720 secondi.

La nebulosa proboscide di elefante è una grande zona nebulare calda, dai colori tipicamente rossi, nella quale si staglia un lungo naso oscuro composto da polveri e gas freddi. Sono queste zone in apparenza vuote che formano nuove stelle, le quali, quando avranno raggiunto alte temperature, inizieranno a scaldare le regioni adiacenti e trasformeranno i buchi scuri in splendide zone rosse. Ripresa eseguita con telescopio Takahashi 106 FSQ e camera CCD ST-2000 a colori. 21X720 secondi, in collaborazione con Federico Pelliccia.

L'ammasso aperto M11, detot dell'Anitra Selvatica, è uno degli agglomerati più densi della sua specie. Situato nella costellazione estiva dello Scutum, è facile preda anche di un piccolo binocolo. Ripresa eseguita con telescopio rifrattore acromatico Konus Vista 80 mm F 400 mm e camera CCD ST-2000 a colori. 15X120 secondi.

L'ammasso globulare M13, nella costellazione di Ercole, è un immenso agglomerato di circa mezzo milione di stelle che orbita attorno al centro della nostra galassia. Si tratta di un satellite della nostra isola di stelle ed è fatto di astri molto vechci, tra i più antichi che potremo mai trovare nell'Universo. La loro età, infatti, è superiore ai 12 miliardi di anni! Ripresa eseguita con telescopio Celestron C9.25 e camera CCD ST-2000 a colori. 5X600 secondi, in collaborazione con Federico Pelliccia.

La nebulosa planetaria M27, nell'evanescente costellazione della Volpetta, è un'istantanea del Sole tra circa 7 miliardi di anni. Questa impressionante distesa di gas è infatti ciò che resta dopo la fine della vita di una stella con massa simile al Sole. Il gas in espansione a qualche decina di chilometri al secondo è riscaldato da ciò che resta dell'antica stella, una nana bianca, un oggetto grande come la Terra ma molto, molto più denso, che si raffredderà molto lentamente nel corso di miliardi di anni. Ripresa eseguita con telescopio Celestron C9.25 e camera CCD ST-2000 a colori. 15X720 secondi, in collaborazione con Federico Pelliccia.

La galassia M101 e un suo satellita, rappresenta molto bene la magnifica eleganza di queste sterminate isole di stelle. In quella perfetta girandola, simile alla nostra Via Lattea, trovano posto centinaia di miliardi di stelle, altrettanti pianeti, migliaia di ammassi stellari e nebulose. Si fa fatica a a capire come tutto questo riesca a stare in uno spazio in apparenza tanto piccolo e come si raggiunga un ordine così meraviglio, ma questa è proprio la bellezza dell'Universo: la capacità di stupire sempre, ben oltre i limiti imposti dalla nostra immaginazione. Ripresa eseguita con telescopio rifrattore Takahashi 106 FSQ e camera CCD ST-2000 a colori. 18X600 secondi, in collaborazione con Federico Pelliccia.