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.