Werkzaamheden aan de koepel – een verslag

Alles wat gebruikt wordt heeft onderhoud nodig en zo ook onze sterrenwacht. In dit verslag beschrijft Peter Simmering de werkzaamheden aan de sterrenwacht. Naast het onderhoud dat reeds is uitgevoerd wordt ook stilgestaan bij het onderhoud dat nog gedaan moet worden.

De telescoop en zijn montering

De grote telescoop, een Celestron C-11, is op een equatoriale montering geplaatst en die staat op een vaste zuil. Met de montering wordt bedoeld: het stelsel van assen waarmee een telescoop gedraaid kan worden. Twee assen staan daarbij altijd haaks op elkaar.

telescoop-koepel1Staat één as precies verticaal dan wordt het systeem een azimutale montering genoemd; draaiing vanaf het Noorden (0o) met de klok mee (net als in navigatie) wordt azimut genoemd en ligt dus tussen 0 en 360o. De helling ten opzichte van de horizon heet inclinatie en ligt daardoor tussen 0 en 90o. Bij het volgen van een ster aan de hemel moet je met dit systeem steeds beide assen aandrijven en over langere tijd zie je het beeld kantelen.

Bij een equatoriale montering wordt de hele boel scheef opgesteld: één as wordt op de hemelpool ingesteld (zie hierna) en omdat de rest van de montering, inclusief de telescoop, daar om heen met de sterren meedraait, wordt deze as de uuras genoemd. Hier wordt gerekend vanaf een nulpunt aan de hemel, nl. het lentepunt (één van de punten waar de hemelevenaar en ecliptica elkaar doorsnijden) Een volledige rotatie wordt nu niet in 360o gemeten maar, veel praktischer, in 24 uur.

Uuras

De uuras staat haaks op het vlak van de (hemel- en aardse) evenaar. De ‘hoogte’ van een ster heet nu declinatie en wordt nu niet gemeten ten opzichte van de horizon, maar ten opzichte van de evenaar in een hoek die tussen +90o en -90o ligt (de beide hemelpolen). Als de uuras van zo’n equatoriaal systeem maar nauwkeurig (genoeg) wordt uitgelijnd op de hemelpool, dan hoeft de andere as (declinatie-as) maar eenmaal op de ster te worden ingesteld en de telescoop kan hem dan gemotoriseerd (alleen de uuras) precies in beeld blijven houden. De ster staat stil en het beeld kantelt niet. Voor fotografie, vooral lange tijdopnamen, is dit dus veel geschikter. Daarom staat onze telescoop dus op een equatoriale montering.

Het viel ons op, dat sterren en planeten zich langzaam maar zeker door het beeld bewogen. Toch geldt de montering waar de telescoop op geplaatst is, als één van de nauwkeurigste die in dit marktsegment (semiprof) te verkrijgen is. Het moet uitstekend in staat zijn om een object gedurende lange tijd te volgen, waarbij dit in het beeld door de telescoop, stil zou moeten staan.

Wat te doen? Allereerst bepaal je het punt aan de hemel waar zich de exacte hemelpool bevindt. Dat is bij een telescoop van dit formaat nog niet zo gemakkelijk.

Voor een kleine telescoop met lage vergroting en voor incidentele visuele waarneming is het voldoende om de uuras van de telescoop, mits een montering van het equatoriale type, gewoon op de poolster – Polaris – te richten. Zoek de Grote Beer, voor het gemak hier even de Steelpan genoemd, en trek in gedachten een lijn vanaf het uiteinde van het pannetje ‘omhoog’, totdat je op 5x de “hoogte” van het pannetje, een ster ziet staan. En dat is ‘m. Nee, het is geen erg heldere ster, zoals in sommige liedjes wel beweerd wordt. Laat vervolgens de telescoop om de uuras draaien in een tempo van 1x/etmaal en je object blijft keurig stilstaan in beeld. Zo ongeveer, plusminus.

Met een grote telescoop zoals in onze sterrenwacht, waarmee bij hoge vergrotingen ook langdurige opnamen gemaakt worden, zal het volgen van een object veel nauwkeuriger moeten. Er zijn een paar complicaties.

De eerste complicatie is dat de telescoop precies in het tempo van de sterren aan de hemel moet kunnen meelopen. Dat doet hij trouwens ook. De montering van de telescoop in de koepel kan op verschillende snelheden volgen, zoals die van de maan, en (belangrijker) die van de sterren. Dat is overigens niet precies 1 maal in 24 uur. Voor wie dat nog niet wist, hier enige uitleg.

Een etmaal van 24 uur is de periode van de (gemiddelde) tijd tussen twee momenten dat de Zon aan het zelfde punt aan de hemel staat, bijvoorbeeld in het zuiden. Alleen staat de Zon niet stil aan de hemel. Van ons uit gezien beweegt hij in een jaar een extra rondje ten opzichte van de sterren. Belangrijk gevolg: het punt aan de hemel waar de Zon ’s middags in het zuiden staat, is dus iets verschoven ten opzichte van de vorige dag.

De Zon draaide niet slechts 360 graden ten opzichte van de sterren, maar een stukje meer. Maar het is de aarde die draait. In die 24 uur hebben we t.o.v. de sterren iets meer dan 360 graden rondgedraaid. Een volledige omwenteling ten opzichte van de ‘bewegende’ Zon (= 1 dag) duurt dus ietsje langer dan onze omwenteling ten opzichte van de sterren. Je kunt simpel gezegd stellen dat als een jaar ongeveer 365 dagen bevat en we daarbij en rondje om de Zon zijn gelopen, we dus 366 1⁄4 omwentelingen hebben gemaakt. Eén rondje meer. Een aardrotatie t.o.v. de sterren duurt dus korter dan een etmaal en is bij benadering 365 / 366 maal 24 uur, is ongeveer 23 uur en 56 minuten. Een jaar duurt ongeveer een kwart etmaal langer, maar voor praktische doelen is dit nauwkeurig genoeg. Zoals gezegd, de montering van onze telescoop kan (ook) in dit tempo volgen. Hier zit het probleem niet.

De volgende complicatie is wat lastiger. Want in tegenstelling tot wat sommigen denken, staat de poolster niet exact op het punt van de hemelpool. Sta je precies op de Noordpool van de aarde, dus bovenop de aardas, dan bevindt Polaris zich niet exact recht boven je hoofd (in het zenit), maar ruwweg twee-derde graad uit het lood.

Daarom richt de uuras niet op de poolster, maar op een punt waar geen ster te zien is en dat is lastig genoeg. Richt op een afstand van ruim een diameter van de maan, gerekend vanaf de poolster, in de richting van het uiteinde van de steel van het steelpannetje. Kun je het nog volgen? Lees anders het voorgaande nog eens… Vervolgens ga je met de fijnafstelschroeven op de montering, bijstellen totdat zowel de sterren aan de hemelevenaar als die op hogere noorderbreedtes, gedurende lange tijd exact stil blijven staan. Een webcam gekoppeld aan een computer kan daarbij goede diensten bewijzen. Zet een stipje met uitwisbare inkt op het scherm, precies op de ster en kijk of hij daar niet onder vandaan komt.

Waarom dit hele verhaal? We ontdekten, dat het gewenste punt aan de hemel net niet exact in het verlengde van de uuras van de telescoop te krijgen was. We stuitten tegen het eind van het instelbereik aan. We hebben daarom bij daglicht – op de gok – in de bovenplaat van de zuil nieuwe montage gaten geboord en getapt en de montering daarop geplaatst. We zijn nog niet helemaal tevreden over het resultaat, maar we zijn er bijna.

Goto en computeraansturing

Een rechtgeaarde waarnemer zal natuurlijk heel hard roepen dat hij een telescoop met “Goto” systeem die alles zelfstandig aan de hemel vinden kan, niet nodig heeft omdat hij zelf de hemel als zijn broekzak kent, maar diep in zijn hart vindt hij het natuurlijk ontzettend gemakkelijk.

De telescoop is voorzien van een handbedieningskastje. Door intoetsen van het juiste objectnummer van een planeet, ster, sterrenstelsel of nevel kiest. Met een druk op de knop Goto zal de telescoop daar feilloos heen sturen. Nadeel is alleen dat je die nummers in een lange lijst moet opzoeken. Nog niet erg handig.

Gelukkig kunnen tegenwoordig steeds meer programma’s, zoals het welbekende Stellarium, Cartes du Ciel en anderen, ook een telescoop aansturen mits deze maar ASCOM praat (een protocol dat veel geautomatiseerde telescopen kunnen kwebbelen) of als hij zich kan voordoen als een Meade LX200 (een ander protocol).

Op dit moment hebben we bekabeling gelegd tussen een kleine computer in de koepel en de telescoop- aansturing.

telescoop-koepel2Door het aanklikken van een ster kunnen we de telescoop er naar toe draaien. Verbluffend precies. Dat gaat alleen niet altijd geheel vlekkeloos – soms draait hij precies verkeerd om – dus er zijn nog wat probleempjes op te lossen, maar dat hoort er bij. Als alles klaar is kunnen mensen zonder veel kennis van de plaats van objecten aan de hemel, deze toch heel eenvoudig vinden. Het gemak dient de mens.

De koepel – Aansturing

Met dezelfde computer wordt het ook mogelijk, tegelijk de opening van de koepel met de telescoop mee te laten draaien. Op dit moment doen we dat nog handmatig met een kleine afstandsbediening. Ook hier dus nog wat werk aan de winkel om het e.e.a. te verfijnen.

Aandrijving

De aandrijving loopt momenteel wat stroef – of liever gezegd – de wieltjes die de koepel dragen hebben het soms zwaar en sommigen moeten al vervangen worden. De oorzaak lijkt dat de onderkant van de koepel niet exact vlak is, waardoor sommige wieltjes het soms zwaarder hebben en extra snel slijten. We zijn op zoek naar sterkere wieltjes en verder zullen we ook iets aan de oorzaak moeten doen. Daar zijn al ideeën over. De komende tijd gaan we dit beoordelen om het beste idee te kiezen voor de uitvoering.

Weer en wind

De koepel staat bloot aan weersinvloeden en zal een keer schoongemaakt en in de was gezet moeten worden voor vuilafstoting. Een klusje dat we nog maar even uitstellen.

Verder hebben we gemerkt dat het dak van het gebouw waar de koepel op staat, soms wat water lekt langs de onderrand van de koepel. Zijn er nog dakdekkers onder onze leden of mensen zonder hoogtevrees met twee rechterhanden?? Graag melden als vrijwilliger.

Netwerk en presentatieruimte

Het is altijd al een wens van het bestuur geweest, dat in de ruimte onder de koepel via de grote monitor de waarnemingen met de telescoop live gevolgd zouden kunnen worden. Door het opzetten van een netwerk waarmee verbinding met de telescoop gemaakt kan worden, komt deze wens binnen niet al te lange tijd in vervulling. De ruimte in de koepel is beperkt, maar de ruimte genaamd “Sterretjesmos” kan meer personen herbergen en die daaronder nog meer.

Overige ruimten

Het keukentje moet wat opgeknapt en schoongemaakt worden. Het archief dat daar staat, moet worden opgeruimd. Een grote telescoop (Zeiss) van ongeveer 100 jaar oud moet schoongemaakt worden. Ook is er een geheel lege vitrine die nog verder in elkaar gezet moet worden en dan plaats kan bieden aan kleine telescopen, schaalmodellen van het zonnestelsel en wat diens meer zij.

Cursus kijkbewijs

De cursus voor het bedienen van al dit moois is bijna voltooid. Het concept hiervan wordt naar de waarnemers gestuurd. Naarmate de werkzaamheden vorderen en bepaalde zaken ‘handiger’ te doen zijn (lees: meer geautomatiseerd) zal de cursus daar op aangepast worden.

Anal