Jalustan napasuuntaus tuntiakselia kiertämällä

[hoptari]

Aloitin jo hieman tarinaa tästä aiheesta toisessa säikeessä (Jalustan suuntaus pohjantähteen ja seurantamoottorin käyttö), jossa se aiheutti lähinnä
hymyilyä. En malta olla palaamatta aiheeseen, sillä se ei suinkaan ole pelkkä vitsi. Aiemmin olin kai liian harvasanainen kun villakoiran ydin ei oikein valjennut.
Mickut kyllä itse asiassa havaitsi tuon villakoiran, mutta ei hoksannut havaintonsa arvoa. Selvittelen nyt sitten asiaa monipuolisemmin.

Prosessin ydin on, että Polarista käyttäen suunnataan jalusta siihen ja kun on näin saatu tehtyä putkesta napatähtäin, niin korjataan jalustan asentoa
hieman siirtämällä Polaris jalustaa säätämällä okulaarin näkökentässä sinne, missä sen kuuluu olla kyseisenä ajanhetkenä.
Jotta seuranta pelkästään tuntiakselia kiertämällä onnistuisi, täytyy jalustan tuntiakselin ja deklinaatioakselin olla kohtisuorassa keskenään ja
putken optisen akselin olla kohtisuorassa deklinaatioakseliin nähden. Viimeksi mainittu ei aina ole itsestään selvyys. Tällä menetelmällä
havaitaan virheet kohtisuoruuksissa ja se antaa myös eväät optimaalisesta virheiden eliminoinnista eri kuvaus suunnille.
Menetelmän matemaattinen perusta on, että on kolme tuntematonta geometristä suuretta, jalustan suunta, korkeuskulma ja deklinaatioakselin
suunta, jotka voidaan ratkaista kolmella suuntauksella. Valitsemalla suuntaukset hyvin, voidaan tuntemattomat suureet saada selville
iteroimalla varsin helposti. Seuraavassa selostan systeemin siten, kuin minä sen teen.

Tarvitaan okulaari, jonka näkökenttä on vähintäin 1,5 astetta ja vatupassi. Asetetaan jalusta vaateriin (ainakin E-W suunnassa), korkeuskulma
maantieteellisen sijainnin mukaan ja deklinaatioakseli vaakasuuntaan vastapainoakselilta vatupassilla mitaten. Tuntiakselin mittalevyn avustuksella
kierretään tuntiakselia 90 astetta siten, että putki on nyt yläpuolella. Tämän jälkeen haetaan Polaris näkökentän keskelle jalustaa kiertämällä
ja deklinaatioakselia säätämällä. Jos jalustan korkeuskulma oli aivan oikein ja vatupassimittaus täsmällinen, on suuntaus nyt valmis. Edellä mainituissa
arvoissa olevat virheet on kompensoitu deklinaatioakselin virheellisellä suuntauksella. Sen takia tuntiakselin suunta on hiukan sivuun näkökentässä.
Kun tuntiakselia kierretään, kiertyy Polaris tuntiakselin suunnan ympäri ja tämän tiedon perusteella voidaan virheet korjata.

Kierretään tuntiakselin avulla deklinaatioakseli taas vaakasuoraan ja siirretään Polaris näkökentän keskelle deklinaatioakselin säädöllä ja jalustaa kiertämällä.
Kierretään tuntiakselia 180 astetta siten, että deklinaatioakseli on taas vaakasuorassa ja katsotaan, mihin Polaris on ehkä siirtynyt. Tuntiakselin kertokeskus
on puolessa välissä Polariksen ja keskuksen välissä. Säädetään deklinaatioakselia niin, että Polaris siirtyy tuon puolikkaan verran (vaakasuunnassa. Jos
tähti on siirtynyt myös pystysuunnassa, on putki virheelisesti vinossa asennossa jalustassaan). Kierretään tuntiakselia 90 astetta ja siirretään tähti
näytön keskelle jalustaa säätämällä. Suuntaus on nyt tehty Polarikseen. Suuntauksen voi tarkastaa toistamalla eo. operaatiot ehkä suuremmalla suurennoksella.
Jäljellä on enää suuntauksen muutos taivaan napaan napatähtäimeksi juuri viritellyllä kaukoputkellamme, eli jalustaa säätämällä siirretään Polaris siihen
kohtaan näytöllä, jossa sen kuuluu olla. Minä katson sen Stellariumilla ja kun minulta löytyy okulaari, jonka näkökenttä on 1,6 astetta, niin viiden
kulmaminuutin tarkkuus on realiteetti ja kymmenen trivialiteetti

Drift align suuntaajien (kyllä minäkin sitä harrastan) kannattaisi ainakin kerran tarkistaa suuntauksensa (ja putkensa laadun) tuntiakselin pyörityksellä.
Eli suuntaus taivaan napaan siten, että Polaris on oikeassa paikassaan ja tuntiakselia pyörittämällä katsotaan, pysyykö tähti samalla etäisyydellä
näytön reunasta, eli piirtääkö se ympyrän, kun tuntiakselia kierretään. Virheet ympyrämuodosta ovat merkkejä kohtisuoruusvirheistä. No voi ne klappejakin olla.

Suuntaterveisin I.S.

[Lauri Kangas]

Mulla ei nyt valitettavasti mene perille vieläkään mistä ihmeestä tässä on kyse.

Ymmärrän sen että jos putki on tarkalleen ortogonaalinen jalustan akseleiden suhteen eli "parkkiasennossa" osoittaa taivaannapaan, niin riittävän laajalla okulaarilla ja oikein hyvällä perstuntumalla (jollaista itselläni ei ainakaan ole) taivaannavan paikasta suhteessa polarikseen, voi itse kaukoputkea käyttää napatähtäimenä ja sitten jalustan suuntausruuveilla korkeus- ja vaakasuunnassa (tämäkö on "jalustan kierto"?) voidaan suunnata jalusta taivaannapaan.

Missä kohtaa yllä säädetään putki ortogonaaliseksi, kuinka hyvin se edes on mahdollista säätää kaikilla putki/jalusta-yhdistelmillä ja jos sitä ei tarvitse säätää niin millä logiikalla se kompensoidaan?

Itselläni on nyt juuri se tilanne yhdistyksemme EQ6:lla ja William Optics 110:lla, että jalustan saa kyllä suunnattua driftaamalla hyvinkin tarkaksi, mutta itse putki ei ole kohtisuorassa akseleihin nähden. Virheen huomaa helpoten ajamalla jalustan parkkiin kohti taivaannapaa ja ottamalla pitkän valotuksen ilman seurantaa. Tällaisesta pitkän polttovälin viirutähtikuvasta huomaa pyörimisen keskus eli taivaannapa ole kuvan keskellä; omalla pienikennoisella kamerallani se ei edes osu kameran näkökenttään. Ortogonaalisuuden puute ei vaikuta seurantatarkkuuteen eikä driftauksen onnistumiseen, mutta vaikuttaa kylläkin sokkona tehtyjen GOTO-siirtymisten osumistarkkuuteen. Mainitsemallani kokoonpanolla en edes tiedä, miten ortogonaalisuus pitäisi korjata.

[hoptari]

Jalustan kierrolla (pystyakselin ympäri) tarkoitan juuri suuntausta vaakasuunnassa. Lauseesta "Tuntiakselin kertokeskus on puolessa välissä Polariksen ja keskuksen välissä" alkavassa
pätkässä tapahtuu ortogonaalisuuden säätö. Minulla ei ole mitään vaikeuksia sijoittaa pohjantähteä oikeaan paikkaan, niinhän se (paljon kehnommalla) napatähtäimelläkin tehdään.

[Lauri Kangas]

Minulla ei ole mitään vaikeuksia sijoittaa pohjantähteä oikeaan paikkaan, niinhän se (paljon kehnommalla) napatähtäimelläkin tehdään.

Jaa, kaikissa napatähtäimissä joita itse olen käyttänyt on iso rinkula joka vastaa pohjantähden reittiä taivaalla ja pieni rinkula joka sitten on pohjantähden sen hetkinen paikka. Tuntiakselin kulma selvitetään joko niillä hankalilla kellon kehillä siinä jalustassa tai sitten pomminvarmalla kochab clockilla eli käännetään tuntiakseli pienen karhun asennon suuntaiseksi. Sitten vain suuntausruuveilla pohjantähti siihen kaikkein pienimpään koloon niinkuin golffaisi.

En vieläkään tiedä mitä ruuveja oikein pitäisi kääntää että saan tuon linssiputkenjärkäleen ortogonaaliseksi. Niitä neljää surkeaa M4-ruuvia syntan valmistamissa Vixen-kiskoissa ei lasketa. Ne toimivat toki ehkä jollekin alle puoli kiloa painavalle putkelle. Nykyinen on painavampi ja siinä on erilainen kisko.

[hoptari]

Niitä putken kiinnitysruuveja ei toki tällä menetelmällä pysty kääntelemään mutta saa tästä mittarin säädön suoritukseen.
Vaikka tämä jo menee hiukan alunperin ajatellun tarinan ulkopuolelle, niin tässä vinkki. Jos putkea käännellessä tähti
pysyy samalla vaakalinjalla, mutta liikkuu vaakasuunnassa, on putki vinossa ja vinous on puolet vaakaliikkeen maksimiarvosta.

[naavis]

Tämä metodi vaikuttaa kaikin puolin hankalalta verrattuna napasuuntausputken käyttöön tai driftaukseen. Miksi vaivautua?

[hoptari]

No pakko ei oo, jos ei taho. Itse en voi napasuuntainta käyttää, kun en omista enkä hanki. Kokemuksesta
tiedän, että tällä tavalla suuntaan putken viidessä minuutissa paremmin kuin useamman tunnin
driftauksella, mutta minulla onkin vatupassi.

[hoptari]

Opiskelin tässä hiukan napatähtäimen käyttöä, en siksi, että sellaisen hankkisin, kun en tosiaankaan tarvitse, vaan jotta tietäisin,
mitä tässä nyt kirjoittelen. Huomasin, että tuon härvelin suuntaus tuntiakselin suuntaiseksi (kollimointiko lie?) tehdään tasan
samaa geometristä perustaa hyväksi käyttäen kuin minun suuntaustavassakin. Erona vain on, että tähtäimen suuntaus, ainakin
minun jalustassa pitää tehdä kolmen säätöruuvin avulla kokeillen. Minun suuntauksessa sama kollimointi tehdään käyttäen
hyväksi putken ja jalustan ortogonaalisuutta, jolloin säätö tulee tehdyksi kolmessa vaiheessa heti oikein. Vastaa siis tähtäimen
säätöä, jossa kunkin kolmen ruuvin säätö voitaisiin heti jostain mittarista katsoa.

Tuon kochabin käyttö on minullakin mahdollista ja otankin sen käyttööni. Kun putkeni kiertokeskus on kohdistettu Polarikseen,
haen putken säädöillä kochabin näyttöön, lukitsen tuntiakselin, palaan deklinaatioakselia kääntäen Polarikseen.
Jotta deklinaatioakselin suuntaa voidaan käyttää hyväksi siirretään tähteä 40 kulmaminuuttia deklinaatioakselin säädöllä kochabiin päin
ja lopuksi jalustan säätöruuveilla siiretään tähti näytössä keskelle. Matkan arviointi parin asteen näyttökentässä
vaikkapa kymmenen minuutin tarkkuudella ei ole kovinkaan vaikeaa, ja se sallii parin sadan suurennoksella vielä usean
minuutin valotuksen kameran samalle pikselille.

[Kaizu]

Miten olet ajatellut saada jalustan akselit toisiinsa nähden kohtisuoraan, putken kohtisuoraan deklinaatioakseliin nähden sekä tuntiakselin suuntaiseksi?
Pohjantähti ei ole aivan pohjoisnavalla joten kovin isolla suurennoksella se ei näy napaan suunnatun putken näkökentässä.

Kaizu

[hoptari]

Nuo jalustan ja putken kohtisuoruudet on jo pantu tehtaalla kondikseen. Jos niissä on vikaa, ei kyse olekaan enää
napasuuntauksesta vaan putkiremontista ja se onkin sitten ihan eri juttu. Tuota putken suuntausta tuntiakselin
suuntaiseksi olen yrittänyt edellä kuvata. Itse asiassa siinä on koko homman juju. Jos en ole osannut asiaa kyllin selvästi
selostaa, niin parempaan en valitettavasti kyllä pysty. Minusta asia on hieman geometriaa funtsien selvä pläkki.

Isoa suurennosta ei suuntauksessa tarvita. Jo etsintäputki on varsin riittävä ja parin kolmen asteen näkökenttä vallan
mainio. Jos halutaan asettaa putki hyvin tarkasti tuntiakselin suuntaisesti, niin ei kuvaan tarvitakaan muuta kuin Polaris.
Näitä tarkkuuksia tarvitaan vain putken kelvollisuuden mahdolliseen tarkistukseen, napasuuntauksessa riittää vähempikin.

[hoptari]

Yritän vielä kerran vääntää asian rautalangasta esimerkkilaskelmin. Suuntauksen lähtökohtina on jalustan korkeuskulman ja
vatupassilla vaatratun deklinaatioakselin tarkkuudet. Oletetaan, että molemmissa on esimerkiksi kolmen asteen virhe sisältäen myös
tuossa 90 asteen kierrossa olleen virheen. Deklinaatioakselin säädöllä on polarikseen tähdättäessä kompensoitu korkeuskulman virhe
samansuuruisella vastakkaisella virheellä. Jalustaa polarikseen suunnattaessa pystysuunnassa on jäljellä tuo 3 asteen virhe. Vaakasuunnassa
virhe on tuo 3 astetta kertaa sini kolmesta asteesta (tämä jälkimmäinen kolme astetta johtuu vatupassivirheestä), eli vaakavirhe
on 3 * 0,05 = 0,15 astetta eli 9 kulmaminuuttia. Tämän verran on nyt tuntiakselin suunta sivussa ja pystysuunnassa edelleen tuon kolme astetta.
Jos nyt pyöräytetään tuntiakselia 180 astetta, niin polaris liikkuu 6 astetta pystysuunnassa. Kun putki ei mekaanisesti suostu menemään
jalustan alapuolelle, niin korkeuskulman virhe mitataan kahdessa vaakasuunnassa, jolloin tähti liikkuu vaakasuunnassa tuon 6 astetta. Se jaetaan
kahtia ja korjataan puolet deklinaatioakselin säädöllä ja loput jalustan säädöllä. Jos toimet uusitaan, niin tällöin jäljelle jäävä virhe on mikroskooppinen.

[Kaizu]

Losmandysta mittasin että akseleiden kulma poikkeaa 90 asteesta 2,5'. TAL250K:n optinen akseli poikkeaa kiinnityspinnan suunnasta n.10' pikkuisen riippuen siitä onko kiinnitys putken sivulla tai alla. Newtonissa ero tulee helposti paljon isommaksi ja muuttuu enemmän putken asennon vaikutuksesta. Losmandyssa ei ole deklinaatioakselilla paikkaa vatupassille ilman että purkaa akselilta vastapainot ja kamerakiinnikkeenpois. Väitän että drift align on sekä nopeampi että tarkempi menetelmä napasuuntauksen tekemiseen. Itse käytän napaputken tilalle tulevaa laseria suuntauksen tarkistamiseen.
10' suuntausvirhe aiheuttaa kahden minuutin valotuksen aikana, suunnasta riippuen, 0-5" virheen kuvaan.

Kaizu

[Meade-mad]

...mutta pääasia on omaan käyttöön riittävä tarkkuus ja itselle menetelmä.

jk

[hoptari]

Tuon kochabin käyttö navan suuntauksessa sai minut funtsimaan  asiaa vielä hiukan lisää.
Kun kerran kochabin avulla saan polariksen liikkumaan pelkästään deklinaatioakselia
säätämällä väkisin taivaan napaa kohti, ei ole enää mitään syytä saada napaa ja polarista
yhtä aikaa näkymään okulaarissa eli voin rauhassa käyttää millaista suurennosta tahansa.
Lyhkäsimmän okulaarini näkökenttä on 14,4'. Kun siirrän sillä 2,75 kertaa polarista
näkökentän poikki ollaan hyvin lähellä taivaan napaa. Väitän, että sillä tavalla pystyisin
tekemään suuntauksen 1' tarkkuudella. Rehellisyyden nimissä on kyllä myönnettävä,
että jalustani laatu ei moiseen tarkkuuteen taivu, mutta periaatteessa ....

[hoptari]

Useiden jäsenten harmiksi palaan vielä kerran tähän aiheeseeni. Olen edellä ollut selvästi liian ylimalkainen, joten
yritän nyt esittää asian täsmällisesti. Tiedän, että valokuvauksen harrastajilla on käytössään hyvin sofistikoituja
suuntausmenetelmiä. Tämä sepustukseni ei ole tarkoitettu heille, eikä myöskään niille, jotka ovat erityisen viehtyneitä
napatähtäimen kanssa harrastettavaan akrobatiaan. Joku muu saattaa havaita menetelmäni käyttökelpoiseksi,
sillä sen avulla on napasuuntaus helposti suoritettavissa jopa 5' tarkkuudella, joka on ainakin visualihavaintoihin täysin
riittävä tarkkuus. Ristikollisella okulaarilla on 1-2' tarkkuus saavutettavissa ja sillä jo valottaakin ihan kohtuullisesti.

Suuntausta varten tarvitaan EQ jalusta, kaukoputki (mielellään tähtäimellä varustettuna), vähintäin 1° näkökentän
omaava okulaari, näkyvyys taivaan napaan sekä kyky löytää tuo napa. Sen löytäminen ei ole kovin vaikeaa, sillä
pohjantähdestä johtaa napaan tähtiparien viitoittama kolmen linjan selväpiirteinen reitti. Stellariumilla muutaman
kerran harjoittelemalla reitin kulku käy kuin tanssi (tanssitaitoiselta). Reittikartta löytyy alempana.

Suuntaus tehdään virheiden minimoimiseksi kahdella kohtisuoralla suuntauksella erikseen pohjoissuunnalle (atsimuutti)
ja jalustan korkeudelle (altitudi). Atsimuutti säädetään deklinaatioakselin ollessa vaakasuuntainen ja altitudi kun akseli
on pystysuunnassa. Kummassakin tapauksessa käytetään deklinaatioakselin säätöä hyväksi toisessa suunnassa
olevan virheen eliminoimiseksi näkökentässä. Jos jalusta on E-W suunnassa kallellaan, tulisi deklinaatioakselin olla
vastaavassa asennossa. Asentovirhe aiheuttaa suuntauksessa sekundaarista virhettä joka suuntausta toistettaessa
kyllä eliminoituu. Mitenkään erityisen tarkkaa asennon ei tarvitse olla. Jos yhtä arvoa määritettäessä toisessa on ollut
virhe A ja akselin suuntavirhe on B, niin nyt suuntausvirhe on A * tan B. Oletetaan, että A=1° ja B=7°, niin jolloin
virhe on 1° * tan 7° = 60' * 0.123 = 7.4' ja kun tuo virhe toisessa suunnassa korjataan, niin edellisessä suuntauksessa
oli virhettä 7.4' * 0.123 = 0.9' eli havaintotarkkuutta pienempi. Eli jos altitudia tai atsimuuttia korjataan alle 1° ja asentovirhe
on enintään 7°(sellaisen puusilmäkin havaitsee), niin suuntaus on sille heti kunnossa mutta sen pari on toki vielä korjattava.

Oleellisempi virhe aiheutuu siitä, jos kaukoputki ei ole kohtisuorassa deklinaatioakselia vastaan. Tämä putken haritus
vaikuttaa suoraan säädettäviin arvoihin, joten sen suuruus määritetään ja otetaan huomioon suuntauksessa.
Kollimaatio suoritetaan pohjantähden avulla. Deklinaatioakselin ollessa vaakasuunnassa tähti asetetaan okulaarin
keskelle atsimuuttia ja deklinaatiota säätäen. Tuntiakselia kierretään 180°. Tällöin tähti piirtää okulaariin ympyrän,
jonka halkaisijan päätepisteet nyt tunnetaan ja siis myös keskipiste, joka on myös napa-akselin paikka. Keskipiste
on sivussa pystysuunnassa jalustan altitudivirheen verran ja vaakasuunnassa putken harituksen verran.
Korjataan jalustan altitudia siirtämällä tähteä pystysuunnassa puolet sen liikkeestä ja loput deklinaatioakselin
säädöllä. Sitten kierretään tuntiakselia 180° takaisin. Tähden tulisi olla nyt okulaarin keskellä. Pystysuunnassa tähti
keskitetään deklinaatiosäädöllä (jos virhe on iso, niin puolet altitudilla) ja vaakasuunnassa atsimuuttisäädöllä. Vaaka-
suuntainen virhe on oire deklinaatioakselin huonosta asennosta. Kun tähti on tarkkaan keskitetty kierretään tuntiakselia
taas 180°. Nyt tähti on siirtynyt lähinnä vaakasuunnassa. Vaakasiirtymä on kaksi kertaa putken haritus. Jos putken
kiinnitys on helposti säädettävissä, kannattaa joskus myöhemmin tuo mitattu haritus korjata. Nyt määritämme okulaarin
kohdistuspisteen deklinaatioakselin suunnassa. Siirretään tähti deklinaatiolla keskikorkeudelle jolloin kohdistuspiste
on tähden ja keskiön puolessa välissä. Tuo kohta painetaan visusti mieleen myös tulevaisuutta varten. Tässä kappaleessa
tehtyä kollimaatio-operaatiota ei toiste välttämättä tarvitse suorittaa, vaan riittää, että tiedämme kohdistuspisteen.

Nyt suoritetaan varsinainen napasuuntaus ja tavallisesti homma alkaakin tästä. Minun jalustassani atsimuutin säätö
on helpompi, joten aloitan sillä. Deklinaatioakseli vaakasuuntaan ja atsimuuttia ja deklinaatiota säätäen asetetaan
kohdistuspiste taivaan napaan. Kierretään deklinaatioakseli pystysuuntaan ja deklinaatiota ja altitudia säätämällä
asetetaan taas kohdistuspiste taivaan napaan. Tarkistuksen vuoksi vielä kerran akseli vaateriin ja tarvittaessa
atsimuutin säätö. HOMMA ON VALMIS.

Ja vielä tuo taivaan navan tiekartta.